機(jī)械振動是一種特殊形式的運動，物體相對于平衡位置所作的的往復(fù)運動稱為機(jī)械振動，是指機(jī)械系統(tǒng)的位移、速度、加速度在某一數(shù)值附近隨時間的變化規(guī)律。例如，機(jī)器箱體的顫動、管線的抖動、葉片的擺動等都屬于機(jī)械振動。

　　產(chǎn)生振動是因為它本身具有質(zhì)量和彈性，而阻尼抑制振動。當(dāng)機(jī)械系統(tǒng)受到外力作用時，質(zhì)量吸收動能，獲得速度;質(zhì)量本身離開平衡位置后具有一定得勢能，也必然產(chǎn)生指向平衡位置的恢復(fù)力;而彈簧是迫使質(zhì)量回到原來的平衡位置主要恢復(fù)力。這種能量的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了機(jī)械振動，若失去外力作用，由于阻尼的存在，振動將逐漸消失。

　　質(zhì)量，表示物體保持其原始的靜止或運動狀態(tài)的慣性。力促使靜止或運動狀態(tài)發(fā)生變化，質(zhì)量阻止這種變化,Kg 。

　　剛度，使結(jié)構(gòu)彎曲即撓曲一定的距離需要一定的力。產(chǎn)生一定撓度所要求的力的量值被稱為剛度，N/m。

　　阻尼，一旦力使一個零件或結(jié)構(gòu)進(jìn)入運動狀態(tài)，零件或結(jié)構(gòu)就會具有減慢運動(速度)的固有機(jī)制。這個降低運動速度的性質(zhì)稱為阻尼，N/(m/s)

　　機(jī)器中的由缺陷引起的振動，如果缺陷引起的振動比以上三個抑制性質(zhì)的凈和大很多，產(chǎn)生的振動值就會很***。

　　需要說明的是，物體并非受到激勵就會振動，因物體運動過程中總會受到阻尼作用，只有阻尼小于臨界值時才會產(chǎn)生振動，臨界阻尼為物體的固有屬性。

　　臨界阻尼：任何一個振動系統(tǒng)，當(dāng)阻尼增加到一定程度時，物體的運動是非周期性的，物體振動連一次都不能完成，只是慢慢地回到平衡位置就停止了。當(dāng)阻力使振動物體剛能不作周期性振動而又能***快地回到平衡位置的情況，稱為“臨界阻尼”。

　　實際阻尼與臨界阻尼之比稱為阻尼比。當(dāng)阻尼比小于1時，振動振幅按指數(shù)規(guī)律衰減;當(dāng)阻尼大小于1時，物體不會振動，而是做非周期運動。

　　一、簡諧振動

　　簡諧振動是一種***基本的振動形式，了解它的特性，對了解其它振動的特性和掌握振動監(jiān)測診斷技術(shù)都是十分重要的。簡諧振動的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

　　式中：y(t)——振動體相對于平衡位置的位移

　　A——振幅，表示振動體偏離平衡位置的***大距離

　　ω——振動的角頻率，表示2π秒內(nèi)振動的次數(shù)或圓頻率(ω=2πf，f=1/T，f為振動頻率，T為振動周期)

　　φ——振動的初相位角，用以表示振動物體的初始位置。

　　簡諧振動是一種確定性振動，其特性決定于A，ω，φ三個參數(shù)。振幅A表示振動的大小，角頻率ω表示振動的快慢，初始相位角φ表示振動物體的初始位置。這三個參數(shù)在設(shè)備診斷中有著重要的意義。

　　需要指出的事，簡諧振動一定是周期振動，但是，周期振動不一定是簡諧振動。簡諧振動的位移、速度、加速度三者之間波的形狀相似，頻率(或周期)完全相同，不同之處在于幅值和相位，加速度***速度90º; 速度***位移90º，(因平臺內(nèi)不能編輯公式，位移、速度、加速度公式略過)

　　即、速度振幅是位移振幅的ω倍;加速度振幅是位移振幅的ω2倍;振動頻率越***，三者之間的差別就越大。加速度的大小與位移成正比，而其方向與位移相反，加速度的方向始終指向靜平衡位置。

　　根據(jù)簡諧振動這一性質(zhì)可導(dǎo)出一個簡易公式， 由于生產(chǎn)現(xiàn)場使用振動表位移量表示為峰峰值、速度表示為有效值、而加速度表示為峰值，所以同頻下位移與速度幅值可用下式進(jìn)行換算，并以此識別頻率特征：

　　式中：——位移峰峰值(μm)，——速度有效值(mm/s)，—轉(zhuǎn)速頻率(HZ)

　　例：假如一臺每分鐘1500轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)以單一的工頻振動，現(xiàn)場實測位移峰峰值是90μm，那它轉(zhuǎn)頻振動速度有效值應(yīng)該是5mm/s，如果實測速度有效值是8.6mm/s，則實測值遠(yuǎn)大于5mm/s，說明***頻振動對故障起主導(dǎo)作用;若振動位移峰峰值同樣是90μm，而實測速度有效值是3mm/s，則實測值小于5mm/s說明低頻振動對故障起主導(dǎo)作用。

　　設(shè)備的實際振動并不是單一的簡諧振動，往往由多種頻率成分構(gòu)成，但對于基頻故障來說，轉(zhuǎn)速頻率往往占有絕對大幅值，其換算結(jié)果基本與上公式相符合。