机械振动

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机械振动范文第1篇

【关键词】机械加工；振动成因；有效措施；维护措施

1前言

随着我国科学技术不断发展，数控技术在机械生产中的应用愈加广泛。机械生产能够一改传统生产的弊端，不仅能过提高生产效率，同时也能够提高生产精度，保障产品质量，是企业获得更多的经济效益与社会效益。但由于我国企业自动化生产模式、技术还不够完善，机械加工过程中很容易出现振动问题。机械振动问题不仅会影响生产环境，同时也会影响生产精度，产品质量无法获得保障。因此，企业必须要重视机械振动问题，搞好机械运作质量。

2机械加工过程中振动产生的原因

2．1自然振动

由于机械的构造非常复杂，在通电之后，机械会受到电力驱使进行运作。由于机械内部的机械零部件非常多，在使用过程中机械零件急速运转，不同零件受空气阻力，进而产生振动。可以说，自然振动是机械运转中不可避免的振动问题，也是最常见、原理最为简单的振动类型。同时，自然振动还包括外部因素影响，生产地不平、风力因素等影响。通常情况下，机械各个运作零件都有一个磨合期，在刚刚接通电流时会产生明显振动，随着不同零件正常运转，起振动力机会逐渐削弱。总之，自然振动是受技术、环境的影响，是不可避免的振动问题，对机械整体运作不会产生明显影响。

2．2自激振动

有关调查研究显示，自然振动虽然是一种不可控问题，但如果不加以限制即会产生自激振动。自激振动相比自然振动来说，就会对机械主体产生一定的伤害，轻则运作零部件松动、重则造成机械短路烧毁电线以及零件破损。自激振动即是机械主体颤振，机械在正常加工中出现高频率振动，严重影响工业生产。机械加工产生颤动的原因主要表现在以下几点:(1)机械在加工过程中，由于加工主体硬度突然变化，刀具运作频率突然改变，进而发生刀崩问题后，即会因为内部零件运作不协调而产生自激振动。(2)机械中的各个零部件在生产中，由于刀具与零件之间契合度不足或生产规格不规范，而产生运作冲突，进而产生自激振动。(3)机械刀具质量不过关，刚性较差，在生产过程中刀杆振动，进而带动机械整体振动。(4)在机械生产过程中，由于生产刀具与产品生产规格相冲突，导致切削量无法满足标准，进而出现自激振动。总体来说自激振动主要是由机械内部因素所引起的问题，主要是机械刀具或零部件之间的问题而产生的自激振动。但是在自激振动中，振动周期会出现一定变化。

2．3强迫振动

强迫振动与自激振动不同，强迫振动通常受外界因素与内部因素所产生的振动问题。其内部因素主要是指:机械加工生产中，会由于机械各个部门零件所产生的离心振动，继而导致机械整体振动。在加工中由于机械内的砂轮、皮带轮、齿轮、电机转子在快速运作中会产生一定的能量偏移(见图1)，即机械运作中不平衡现象，进而造成运作惯性，迫使机械产生振动。再者，导致强迫振动的原因可能由于机械质量不过关或机械故障引起，例如轴承轨道规格不过关或损坏等问题。外部因素主要是由于人为因素影响，在实际操作中，由于工作人员常关常开，由于机械在启动中需要一定的适应期，让各个零件相磨合，进而出现振动问题。

3机械加工过程中振动问题解决措施

3．1自然振动解决措施

自然振动是机械运作中不可避免的振动现象，因此，为了减少噪音影响，避免产生自激振动，要避免机械直接接触刚性物质，如钢铁工具等，同时，也可以在机械支撑点安放“脚垫”，避免机械金属直接接触地面，减少机械与地面之间的互刚性。

3．2自激振动解决措施

产生自激振动的主要原因是由于机械内部问题，因此，必须要从机械自身作出发点。对于大型生产企业来说，在生产机械过程中，可以将振动源进行分离，或者在机械内部添加一些软性垫板，形成振动缓冲，减少振动频率，进而减低机械整体振动频率。想要缓解自激振动，可以从以下几点出发:(1)机械零部件参数对机械自激振动有着较大影响。因此，可以针对自激振动原理或者生产主体参与，合理选择机械零部件，通常情况下，由于刀具参数都是固定的，其具有一定的运作范围，通常在生产中，想要减低刀具在生产中的自激振动，必须要保障生产参与刀具参数在0．7mm之内，进而满足刀具标准生产范围中。同时，工作人员可以对刀具偏角进行调整，扩大刀具主偏角或前角。刀具的后角角度尽量控制在一定角度内，尽量保障后角角度较小，提高切割面深度，减低生产中的摩擦，进而减少自激振动的发生几率(见图2)。(2)降低重叠系数能够减少机械振动频率。通常情况下，重叠系数主要是以“μ”来表示，通过加工形式、刀具纹理、加工工具纹理、运作用量来表示。经实践表明，通过增加刀具、交工工具纹理能够有效降低自激振动率。在进行螺纹零部件加工生产中，μ值通常为0，这时机械整体不会发生自激振动。刀具在切断零部件时，其μ值会达到1，机械再生效果非常明显，因此，可以通过改变交工工具、刀具的纹理来降低μ值，进而减少机械自激振动概率。

3．3强迫振动的解决方法

机械受内部、外部因素影响，在正常运作中会产生强迫振动，其主要因素是由于周期性外部因素所导致，因此，需要以周期外部因素为着手点:(1)隔离外来振动:在生产加工时，需要尽量保障内部生产与外界相隔离，即阻隔外部振动干扰因素。同时，也可以在机械表面添加一块软件垫板，进而降低外部振动因素对机械影响。(2)降低激振力:激振力主要是由于机械内部零件运转速度不均而产生的振动，通过降低机械运作中的离心力与冲击力即可降低强迫振动。首先针对砂轮、电机转子、高速运转元件等进行平衡调试，并安装平衡装置。再者，就是提高机械内传动装置的稳定性，减少传动中的振动力，将传动皮带规格设置成长短一致，尽量减少皮带接头，并用斜齿轮来替代直齿轮，减少运作中的内部振动，进而减少强迫振动率。

4结语

机械振动产生原因有很多种，大体上可分为外部因素与内部因素;可控因素与不可控因素。但主要原因是机械主体因素，是由于科学技术并未达到一定高度。因此，机械振动问题通常只能缓解、改善，无法从根本上解决。

参考文献:

［1］秦海亮．机械加工过程中机械振动的成因及解决措施探讨［J］．现代职业教育，2016(17):30～31．

［2］吴舒．机械加工过程中机械振动成因及改善措施研究［J］．橡塑技术与装备，2015(24):81～82．

机械振动范文第2篇

【关键词】机械加工；振动；原因；控制方法

1 机械加工过程中的振动分类

1.1 自由振动

当振动系统受到初始干扰力（又称激振力）的作用而破坏了平衡状态后，去掉激振力或约束后所发生的振动，称为自由振动。由于系统总是存在阻尼，故自由振动总是衰减的，因此，一般来说，自由振动对加工过程的影响不大。自由振动的特性取决于系统本身，即其固有频率，振型取决于振动系统的质量和刚度。

1.2 强迫振动

在外界周期性干扰力的作用下，系统受迫产生的振动称为强迫振动。由于有外界周期性干扰力作能量补充，所以振动能够持续进行。只要外界周期性干扰力存在，振动就不会因阻尼而停止。强迫振动的频率等于外界周期性干扰力的频率或者是它的整数倍。

1.3 自激振动

由振动系统自身产生的交变力激发和维持的一种周期性振动称为自激振动。切削过程中产生的自激振动也称为颤振。

2 机械加工过程中振动产生的原因分析

2.1 自由振动产生的原因

在机械加工中，自由振动是最简单的振动，所占振动比率仅5%左右，引起自由振动的主要原因有：（1）在机械设备加工过程中，切削力突然发生变化引起自由振动。（2）机械加工设备在加工时，外界力对其产生冲击而引起自由振动。机械加工过程产生的自由振动过程没有外来能量的补充，其振动一般会因阻尼的作用而迅速衰减，可见，自由振动对机械加工过程影响较小，但是自由振动在一定条件下诱发产生自激振动。

2.2 强迫振动产生的原因

机械加工过程中强迫振动产生的主要原因有工艺系统内部和外部两方面因素。

工艺系统内部因素造成强迫振动的原因：一是离心惯性力引起的振动。在机械加工工艺系统中，电动机的转子、联轴节、皮带轮、砂轮以及被加工的高速回转工件会发生不平衡现象，这种不平衡会产生离心惯性力，从而引发强迫振动，所引发振动频率与这些元件每秒钟的相应转数大致相等。二是机械加工系统传动机构存在缺陷。有些传动中的旋转零件存在制造误差或者装配误差，这些误差会引发周期性的干扰力，导致强迫振动的产生。三是机械加工时存在的间歇特性。当加工件的加工部位与间断部分具有一定的节奏交替时，很容易产生周期性的激振力，从而引发强迫振动。

工艺系统外部因素造成强迫振动的原因：一是地基振动因素，典型的有机械加工现场周围存在引起地基强烈振动，如，空气压缩机、大型冲床、大型锻锤等设备等。二是具有往复运动部件的机械加工设备在加工过程中，液压系统中液压件的冲击现象，运动部件进行换向时产生的惯性力均会引起强迫振动。

2.3 自激振动产生的原因

自激振动产生的原因主要有以下方面：一是在机械加工的切削过程中，切屑与刀具、刀具与工件之间的摩擦力发生了变化引起自激振动。二是由于机械加工工件内部硬度不均匀造成刀具崩刀后与加工设备发生自激振荡。三是机械加工装备中的刀具安装刚性差，导致刀杆颤动而引发自激振荡。四是机械加工设备加工细长轴等工件时，由于其刚性相对较差，加工工件的表面不可避免地产生现波纹或者锥度，导致自激振荡的发生。

3 降低机械振动的措施

据相关资料统计，在机械加工产生的振动比率中，强迫振动约占30%，自激振动约占65%，而自由振动只占5%左右，并且其振动通常情况下迅速衰减，对机械加工过程的影响极小。而其他类型的振动不能自然衰减，危害很大。因此，降低机械振动的关键在于降低强迫振动和自激振动。

3.1 减少强迫振动的措施

机械加工中产生的强迫振动是由周期性激振力引起，强迫振动的频率总是与干扰力的频率相等或是其倍数，因此消除或者减少这种振动的首要问题是找出振动源。

3.1.1 减小激振力

激振力是由机械加工过程中回转的不平衡质量引起的，减小激振力就是减小因回转元件的不平衡所引起的离心惯性力及冲击力，一是对砂轮、电动机转子及刀盘等600rad/min以上的高速回转元件进行静平衡与动平衡，或者设置自动平衡装置。二是提高传动装置的稳定性，如，机械加工设备所用的传动皮带长短一致、无接头或者少接头、尽量用斜齿轮代替直齿轮、在主轴上安装飞轮、高精度与小功率加工设备使动力源与机床脱离等措施。三是提高传动的稳定性，改善以联轴器相联的各轴轴心线间的同轴度，从高速轴或主轴上除去带动油泵的凸轮，同时提高制造精度和装配质量。

3.1.2 隔离外来振动的影响

将机械加工系统的电动机、油泵等某些动力源与机床分开，或用隔振材料将机械加工设备与地面隔开，如，将具有弹性的木板或者硬胶皮垫在磨床砂轮电动机底座与垫板之间，在机械加工设备机床周围挖防振沟，等等。

3.1.3 增加系统阻尼

增大阻尼是提高动刚度和振动稳定性的有效措施，主要方法是在机床主轴上加装电流变液阻尼器、对滚动轴承适当预紧、将型砂或混凝土等阻尼材料填充在支承件的零部件臂中，在机械加工系统中的承受弯曲振动的支承件的表面喷涂一层有高内阻和较高弹性模量的黏性材料等。提高系统结构动刚度的主要方法是提高加工设备的结构件刚度。

3.2 减少自激振动的措施

自激振动主要影响因素来源于受切削过程中的工艺系统内部，因此对自激振动控制应该从机械加工中的切削用量、刀具几何参数以及切削过程中的阻尼进行控制，减小或消除自激振动。

3.2.1 合理选择切削用量

切削用量是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称。切削速度对刀具寿命有非常大的影响.提高切削速度时，切削温度就上升，而使刀具寿命大大缩短.加工不同种类、硬度的工件，切削速度会有相应的变化。

3.2.2 合理选择刀具几何角度

基本角度分别是在正交平面内的前角、后角；在切削平面内的刃倾角；在基面内的主偏角、副偏角。派生角度是刀尖角、楔角。因为前角、后角和楔角之和等于90°。在不同的测量面内，都可以定义前角或后角。例如：在正交平面、法平面、切深平面、进给平面内都有其对应的前角和后角。

（1）阻尼器的应用。阻尼器是利用固体或液体的阻尼来消耗振动的能量，实现减振。阻尼器的减振效果与其运动速度的快慢、行程的大小有关。运动越快、行程越长，则减振效果越好。故阻尼器应装在振动体相对运动最大的地方。

（2）吸振器的应用。吸振器又分为动力式吸振器和冲击式吸振器两种：①动力式吸振器它是利用弹性元件把一个附加质量块连接到系统上，利用附加质量的动力作用，以此来减弱振动；

②冲击式吸振器它是由一个在壳体内自由冲击的质量块和一个与振动系统刚性连接的壳体组成的。每当机械系统发生振动时，由物体往复运动冲击壳体消耗了振动的能量，所以可减小振动。

3.2.3 合理调整振型的刚度比，提高加工系统动态特性

（1）提高加工系统的刚度

提高加工系统的刚度，特别是薄弱环节的刚度，便可有效提高机械系统的稳定性。对滚动轴承施加预载荷、提高各零件结合面间的接触刚度、镗孔时镗杆加上镗套、加工细长轴时采用中心架或跟刀架等等措施都可提高加工系统刚度。

（2）增加加工系统的阻尼

阻尼比用于表达结构阻尼的大小，是结构的动力特性之一，是描述结构在振动过程中某种能量耗散的术语，引起结构能量耗散的因素（或称之为影响结构阻尼比的因素）很多，加工系统的阻尼来源于结合面上的摩擦阻尼、工件材料的内阻尼（材料内摩擦产生的阻尼称内阻尼）及其它附加阻尼。不同材料的内阻尼不同，机床床身、立柱等大型支承件一般用铸铁制造，因为铸铁的内阻尼比钢大，如何增加加工系统的阻尼这方面需要我们进行认真的研究。

参考文献：

[1]江志国.浅析机械振动的原因及其防止措施[J].现代经济信息，2009（8）.

[2]，张炳生，卫美红.机床的动态优化设计[J].制造技术与机床，2012（4）.

机械振动范文第3篇

关键词：机械振动；等轴晶；形成机理

1 机械振动对凝固组织的影响

金属凝固过程中形成的柱状晶和等轴晶是两种典型的凝固组织。柱状晶往往恶化材料的力学性能与工艺性能，而等轴晶由于其晶界面积大，晶粒之间的位向不同，缺陷分布比较分散，因此有利于材料综合性能的优化。

获得均匀分布的细小等轴晶，对金属的凝固成形过程进行控制，增加凝固过程中的形核率，抑制晶粒生长是获得细小等轴晶的重要途径。孕育处理、加入第三元素、加快铸件冷却速度等是传统的做法，普遍存在工艺复杂、成本较高、偏析、杂质污染与材料纯度降低等不足，在金属凝固过程中施加机械振动既可以达到细化晶粒，又避免上述不足，是当代较为普遍的手段之一。

早在1868年，切尔诺夫就在钢锭凝固过程中施加简单的机械振动从而获得细化晶粒以来，振动在金属凝固中等轴晶生成研究工作引起了广泛的注意，涉及各种金属及其合金组织。振动对凝固组织的影响目前比较公认的主要有：加快铸件内部晶粒重新排列，促进顺序凝固和细化晶粒等。

2 频率与振幅对等轴晶生成影响

机械振动对金属凝固过程中的主要作用是机械力，机械振动是一种简谐波，由简谐振动总能量公式E=KA2/2所示，机械振动的作用力与振幅正相关，与频率无关，增加振幅能够增加作用于枝晶上的作用力，增加频率只是增加了作用次数。

众多的试验也证实振幅的作用效果优于频率，并且不同金属最优频率和最佳振幅以及两者组合也不同。

文献[1]通过水模拟试验发现，振动的幅幅度越大，晶粒发生脱落和游离的范围越大，导致的晶粒游离也越剧烈，游离晶的数量也越多。在降低平均晶粒面积和提高等轴晶率两方面增大振幅都优于频率的增大[2]，而且最佳振动的时刻为凝固的初期[3]。

3 形成机理

等轴晶是金属凝固中所期望的组织结构，在液态金属凝固初期，由于铸型的吸热产生过冷，促使大量晶核在型壁生成，若凝固条件没有发生改变，稳定的凝固壳便会过早生成，这样晶粒游离就很难进行，导致柱状晶大量形成。所以，必须在稳定凝固壳生成前，对液态金属施加机械振动等干扰措施，迫使液体产生自然对流或强迫对流，迫使晶核向心部游离，最终发展成等轴晶。由此可见，迫使液体对流、晶粒游离和抑制稳定凝固壳的过早生成是获得等轴晶的重要条件。

关于等轴晶形成机理，最早是由W C Wingand等以成分过冷理论为基础，提出的过冷区内非自发形核的理论，以后，随着研究和应用的不断深入，形成了众多等轴晶形成机理理论，归纳起来有成分过冷学说、型壁脱落与游离学说、枝晶熔断学说以及结晶雨学说等。

内部等轴晶区的形成，目前比较一致的认识是，内部等轴晶区的形成途径很可能是多种的，在某种条件下，可能是这种机理起主导作用，在另一种条件下，可能是另一种机理起主导作用，或者是几种机理的共同作用。

4 机械振动条件下金属凝固的方式和特点

4.1 机械振动条件下金属凝固的方式

振动导致金属凝固方式发生改变，由原来的逐层凝固变为糊状凝固[4]，从而避免了凝固壳的形成，增加了等轴晶区的范围。

4.2 机械振动条件下金属凝固特点

4.2.1 机械振动有利于枝晶熔断，使柱状晶失去先决生长条件。

1）振动能够引起局部的温度起伏，有利于枝晶的熔断。

2）振动使金属液的各部分之间产生粘性剪切，使枝晶被剪切破碎，并随振动在金属液内浮游。

3）振动促进了凝固初期晶核在凝固器壁上的游离，避免了稳定凝固壳在型壁处生成。

4.2.2 振动能够均匀金属液温度场，利于大批晶核同时析出。

1）振动使金属凝固过程中对流加剧，使液相与固相发生相对运动，促进了液固界面处枝晶或折断或脱离基体游离于金属液中，成为细小等轴晶的晶核来源。

2）振动引起对流加剧提高了金属液导热能力，提高了冷速，使析出的晶粒来不及长大，促使晶雨的生成。

4.2.3 振动在液相中产生的空化作用使晶粒细化。

振动产生的空化作用，可在液相中形成孔隙，当这些孔隙崩溃时，致使液体流动的动量很大，从而产生很高的压力，使金属熔点温度增加，从而提高了凝固过冷度，造成形核率的提高，使晶粒达到细化。

参考文献：

[1] 谢礼志，吴树森，赵君文等.机械振动法制备铝合金半固态浆料的研究[J].铸造技术，2007,28（11）:1482-1485.

[2] 杨志杰，苍大强，李宇，宗燕兵.机械振动对纯铜凝固组织的影响.有色余属，2011，2（63）.

机械振动范文第4篇

【关键词】机械加工；机械振动；成因；解决措施

在机械加工的过程中，机械振动的现象是十分普遍的，造成机械振动的原因也是多方面的。在机械加工的过程中，机械振动带来的危害和影响是比较大的，不仅能够影响机械加工的效率和速度，还会影响机械生产的质量，最终造成生产停滞。机械振动下生产出来的零部件属于残次品，不符合机械生产的质量，这就会造成巨大的生产浪费。因此，应该根据机械加工的类型及属性，全面分析机械振动的现象和类型，并分析机械振动的成因，采取科学合理的措施来规避和消除机械振动，提升机械生产的质量和效率。

一、机械加工中机械振动的种类

在机械加工中，对零部件的切割与生产需要机械不同部位同时发生作用，同时还需要机械不同零部件都处于优良的状态之下。只有这样才能确保机械生产的质量，才能提升机械加工的准确度和精确度。在机械加工中，对于零部件产生作用的机理，除了机械系统的自身的运转外，最关键的最直接的是机械刀片与零部件之间的相互作用。当加工机械处于正常运转的情况下，对于零部件的作用主要是通过机械刀具的切割刨除等作用。在切割的过程中，自然会使得刀片与零部件产生最直接的接触，这是一种周期性的运动，一旦产生振动，就容易使得零件加工表面出现振纹。在实践中，为了规避和减少振动带来的不利影响，人们往往注重加强机械的保养，甚至定期停止生产加工。可见，在机械加工中，机械振动的危害是巨大的。

在机械加工的过程中，人们往往按照机械振动的形成原因，将其归纳为以下三种振动类型，由于机械系统发生故障或者刀具不稳等机械故障等原因形成的自由振动，这类型振动的危害较小，随着机械加工的深入开展，这类型的振动容易消减。受迫振动则是在机械加工的过程中，受各种内外力的影响，使得机械设备出现了受迫振动，这类型的振动危害较大，不存在消减。还有一类型机械振动是自激振动。

二、机械加工中两种机械振动的成因及控制措施

在机械加工的过程中，为了有效地提升机械加工的质量，必须科学全面地分析机械振动的成因及分类，并采取科学有效的措施。

1、受迫振动的成因及解决措施

在机械振动中，受迫振动的情况屡屡出现，受迫振动所产生的危害也是巨大的，而且这类型的机械振动难以消除，可能会随着机械运转而持续下去。在机械加工中，造成受迫振动的成因主要包括两个方面：一方面是因为机械设备的系统内部元件在发生作用的过程中，自身设备产生的振动。一方面则是因为机械设备外部周期交变的激振力（即振源）作用下引起的振动，在机械设备运转的过程中，需要多个零件来参与工作，共同运转才能生产出来。但在机械设备运转的过程中，不同部位的零部件很有可能会发生一些失位、失衡的情况，比如高速旋转的涡轮，一旦发生不平衡，其向外传播的不平衡力是巨大的，其受迫振动的幅度也是相当大的。同时，在机械设备运转的过程中，由于现代化科技的发生，使得机械设备的作业往往由电脑操作。人工在运用电脑操作时，因为人工失误同样会造成巨大的受迫振动，当然还包括皮带运转等方面的原因等。

在机械加工过程中，受迫振动的危害是巨大的，为了减少和消除机械振动带来的生产效率低下及生产质量低下等危害，应该采用有效的控制措施，及时减小和消除受迫振动。首先，及时检修机械设备，确保机械设备中的各个元部件都处于优良的工作状态中，同时还应该有效地确保机械设备的平衡，加强机械设备的检查，及时清除机械设备中的灰尘、杂质等。其次，还应该有效地保障机械设备轴承的平衡性和精准度，特别是在机械设备的流水线的作业过程中，轴承的偏动及失衡性都会影响机械设备的运转速率和运转质量，鉴于此，在机械设备的采购及日常的审查环节中，应该有确保机械设备中核心因素轴承的精确性。最后，为有效的减少电机自身的振动性，还应该采取一定的隔离措施，使得电机与床身相互隔离，互不影响。

2、自激振动的成因及解决措施

在机械加工的过程中，自激振动的危害同样是巨大的，自激振动是指在机械设备的运转过程中产生的振动，这种振动周期性的作用，使得这种振动发生在系统内部。在机械设备的加工过程中，自激振动的危害是巨大的。这类型的机械振动是一种只增不减的振动，一旦机械加工的过程中出现自激振动，那么这类型的振动将会无法消除，始终停留在系统的内部。自激振动的能量是不断累加的，虽然机械加工过程中的自激振动的能量可能会因为系统内部消除的能量互相抵消，甚至还有可能系统内部消除的能量大于产生的新能量，但机械加工中的自激振动总的方向是累加的。在当前阶段，自激振动的成因仍是比较复杂的，解决自激振动的措施总是不断在实践和摸索。但总体而言，以下解决方案总体上可以有效地减少自激振动的危害。首先，应该合理的控制切削用量，切削用量是指切削速度、进给量和切削深度三者的总称。在机械设备的加工过程中，切削用量如果过大，很容易使得机械设备处于超负荷的运转过程中，这就为振动的产生埋下了伏笔。鉴于此，在机械加工中，应该合理处理好切削用量，并控制一定的切削速度。其次，有效地提升机械设备加工的精确度，加强机械设备的维修保养，特别是轴承的精确性分析。最后，在机械设备的加工过程中，还应该采取一定的隔振保护措施。

总结

在机械设备的加工过程中，机械振动的危害是巨大的，机械振动不仅容易影响机械加工的精确度，影响加工质量，同时还容易影响机械设备的生产效率。因此，在机械设备的加工过程中，应该采取科学有效地措施，根据机械振动的种类及成因，采取有效的针对性的规避措施，以提升机械设备加工的质量。

参考文献

[1]刘建新，杨庆玲，机械加工过程中机械振动的成因及解决措施[J].常州工学院学报，2013年01期；

[2]赵海霞，罗卫平，关键部件对数控机床动态特性的影响[J].电子机械工程，2012年06期.

机械振动范文第5篇

[关键词]起重机械 振动检测 故障诊断 技术

中图分类号：U653.921 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）48-0396-01

起重机械检测时，应根据振动理论，结合与起重机械异常相关的振动物理量，如烈度频率等参数进行综合判定。但实际检测时，一般采用人体感官作初步判断，必要时才采用如振动加速度一个或几个参数对振动和冲击有无异常进行复核。显然此种简单的评定方法无法全面反映设备运行状态。故振动和疲劳而使设备在使用寿命期内发生意外严重事故，致使操作人员的人身安全和企业的经济效益受到不同程度的损伤，因此对其展开研究就有十分积极的意义。

一、起重机振动测试技术的相关论述

振动测试技术是通过对正在运转过程中的机械设备产生的振动现象进行测试，或用人为的激振试验法测量设备对标准激励振动信号的传递特性来分析系统设备的特征参数以判断设备的故障存在与否。发展至今，振动测试技术已在上述行业的应用中形成了一套完整的测试原理及方法、特征信号的处理与提取、故障诊断和状态识别的体系，由于起重机械内在结构和外部工况都更加复杂，在起重机械由于风载和外部激励导致的金属结构振动响应的服役安全评估与评价方面，国内外相关的研究还不太多。

1、机械设备和结构工作时的振动测试

这种测量可利用振动信号对设备和结构的运行状态进行监测评估和故障诊断，王灵敏利用大型旋转机械的振动监测做的振动故障特征综合分析，建立了相关的非线性动力学模型，并提出了振动故障机理与系统参数之间的相关规律。

2、系统特征参数的测试

包括系统的频响函数、脉冲响应函数、模态参数和物理参数等。这类测试往往要对设备或结构施加某种激励或利用环境自然激励，使其产生振动，然后测量其振动，此类测振的目的是研究设备或结构的力学动态特性。刘柏清等把港口门座起重机作为研究对象，以额定载荷作为测试激励源，通过对转台平面进行振动测试，实测转台平面的频率响应函数来确定系统的动态特性，得出转台平面振动模态参数。

3、信号的获取与传感技术、信号的处理与特征值的提取

可靠的信号获取与先进的传感技术是故障诊断的前提，从测试信号中提取所需要的信号特征值，是发现故障征兆的必要条件。2009 年，美国三院院士、西北大学机械系 ACHENBACH 教授对结构健康监控范畴做了重要论述，将传感技术等列为重要研究内容； 韩国的 YUN 开展了传感器布置的研究，取得了显著的研究成果； 英国谢菲尔大学、剑桥大学等长期致力于设备在线监测与损伤识别的研究工作，中国的陈进等在信号处理技术故障诊断专家系统等方面做了大量研究。

二、起重机械振动测试技术的应用

1、机械结构振动测试

对起重机整机结构来说，振动研究包括测试系统的动态特性参数，如固有频率的测定、阻尼比 （ 或阻尼系数） 的测定和振型的测定等。解析分析法与试验分析法结合的模态分析技术是结合模态测试优化技术理论和结构强度测试的经验，预先建立结构的有限元模型计算出结构的有限元模态参数，利用结构有限元模态参数对结构模态试验的具体操作进行优化，以提高模态试验测得结构模态参数的精度与可靠性，它包括确定结构模态试验的悬挂位置，激励位置和测量位置等内容。在通过试验分析法，现场实测得到的模态与解析分析法的模态进行对比，进而对结构的损伤状况进行识别，寻找可能存在的故障，这种对比分析也能对检测的设备提供更准确、有效、可靠的振动响应结果与模态数据。

2、起重机振动故障诊断的探索

层次分析法 （ AHP） 将起重机械安全性评估分为单构件影响因素、单构件、子系统、整机金属结构和整机综合性能 5 个层次。因此，振动故障诊断可从以下两个方面进行突破。1） 实现由单故障研究到群故障研究的突破起重机主金属结构或关键零部件的磨损、剥落、裂纹等故障往往同时出现或先后级联发生，其振动信号并非多个单故障征兆信号的简单叠加，而是表现为故障特征信号的相互耦合，盲目地以单一故障对金属结构的服役安全做以诊断会造成漏判甚至误判。在起重机械安全评估中，单故障诊断目前主要是依靠信号处理的方法，且引发的振动信号特征与其他干扰成分的频谱容易区分，在单故障的损伤模式识别和故障诊断的基础上，研究群故障耦合特征的一次性分离和诊断方法，逐步实现多故障的损伤模式识别与诊断。2） 实现由零部件故障研究到整机系统故障研究的突破起重机械的零部件振动故障诊断主要是针对关键零部件，这种零部件级的振动故障往往只能诊断出诱发性故障，不能根治整机系统故障隐患。在面对整机系统的振动故障时，应该从系统的整体性和联系性出发，深入研究系统内部各组成部分的动力特性、相互作用和联结关系，得出零部件故障的初步结论，接着探索系统故障的根源，找出原发性故障的成因。

三、起重机械振动测试升级路径

振动技术其基础理论研究已经相当成熟.但在起重机械行业内重视不足，只有综合设计、制造、安装、检测等环节相关单位开展系统的基础性应用研究，在取得大量数据的前提下，才能找出各种起重机械空载、额载、起升、下降、运行、回转等不同状态下的异常特征参数关联。位移、振动烈度、绝对均值、均方根值、峭度、峭度因子、波形因子、加减速度、噪声、冲击、速度有效值、功率谱密度函数、频域时域特性等振动参数，都是所研究对象。

结语

随着《特种设备安全法》的颁布和实行，特种设备安全监督部门对特种设备的监管力度将进一步加大。为了实现国产起重机械整体技术提升，相关部门应依据法律法规支撑，加强行业引导，提高标准要求，制定出适应起重机械的振动检测判定依据和方法。明确了相应的判定依据和方法，才能降低特种设备检侧机构执行的难度，为社会提供有保障的技术支撑。

参考文献

[1] 何宇东. 基于神经网络的起重机械安全评价方法研究[D].南昌大学，2012.

[2] 张帆. 基于可拓实例推理的起重机械装配序列规划系统研究[D].浙江工业大学，2012.

[3] 赵翠. 基于灰色理论的起重机械事故预测研究[D].安徽理工大学，2014.