振动的位移、速度、加速度应该怎么选？
2021年7月9日 3607浏览 3收藏
最近很多粉丝在我的公众号粉丝群里提出关于轴承的振动分析的相关问题。事实上机械设备的振动分析是一个广泛应用的领域，相关的理论体系和时间也十分完善，是一个很有价值的设备故障诊断手段。
但是，我发现很多困扰工程师的振动分析问题，往往是一些基本概念问题。也许是前任理论体系太完善，实践经验太丰富的原因，工程师们在学习的时候往往直接掌握结论，对基本概念印象不深。后续的困惑往往发生在基本概念之上。既如此，我们就来聊聊。
因此，各位必须清楚，之前之所以大家不愿意去理解基本概念的原因是感觉上基本概念和实际遇到问题的距离太远，觉得浪费时间，直接记结论更直接实用。事实上并非如此，基本概念的扎实掌握再能让后面的结论可以被得心应手的使用。另外，基本概念绝不等于枯燥的公式，不信大家慢慢看。
凡是做机械设备振动分析的人，都知道振动有位移、速度、加速度。但是啥时候用哪一个呢？为什么呢？（一些有经验的工程师可以轻松回答第一个问题，那么“为什么”这个问题你想过么？）
有的人随便选一个，有的人不知道选哪一个于是全部的都选。这其实是对基本概念不理解造成的。选择不当会造成诊断特征丢失，全部都选有时候会出现标准滥用，这都是不正确的做法。
要解答上面的问题我们还是要回归基本概念：振动的位移、速度、加速度是啥意思，分别代表什么？或者说物理含义是什么？
说起来位移、速度、加速度是啥意思，貌似很简单么。就位移就是距离咯；速度就是距离在时间维度上的微分咯，加速度就是速度在时间单位上的微分咯。但是理解基本概念不能仅此而已，有没有想过，既然一个是另一个的微分或者积分，那么其实这三个测量是可以相互换算的？既然换算就好了，为啥搞三个？
你以为传感器真的就是全部都是将速度、位移、加速度分开测量的么？你怎么知道他们其实不是输出的换算结果？吼吼，这个我不告诉你！
看到没，所谓理解基本概念，绝不仅仅是知道它是啥，还需要知道其间的关系，以及为啥？知其然，知其所以然。
好了，我没有背诵概念，但是我想你们懂了我要说的是啥。但是要理解这几个基本概念，还需要理解他们到底代表着啥？
先翻翻书堆：振动的位移代表这振动时候的应力；振动的速度代表着振动时候的能量；振动的加速度代表着振动的冲击量。
理解一下：一根轴振动，振动的偏移量（位移）是啥意思。一根轴，一端固定，另一端被偏移了，这个偏移量是力导致的，轴内部应力是这个里的反力。虽然这个解释科学上不严密，但是有助于理解。
相应的，我们按照这个思路去理解速度和加速度。
那么回到本文主题，实际工况中该如何选呢？
还是先翻翻书堆：转频小于10赫兹（低速）的时候使用振动位移量，转频在10-1000赫兹（中速）的时候用振动速度量，转频大于1000赫兹（高速）的时候用振动加速度量。
理解一下：理解这个概念就是要明白为什么？在低速的时候，设备在振动影响下，内部应力的极限是对设备影响最大的因素；在中速下，设备振动的能量是对设备影响最大的因素；在高速下振动的冲击对设备的影响最大。因此，我们在低速的时候关注振动的位移量；在中速的时候关注振动的速度量；在高速的时候关注振动的加速度量。
至此，本文的提问算是讲清楚了。但是：位移、速度、加速度该用什么值？为什么?
另外，工况中振动测量的不同测点位置测量值是不一样的，为啥？测量的时候该如何选取？
这篇文章是讲不清楚了，下篇见！
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