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目录1

第一章　绪论1

1.1 设备维修体制中的动态信号分析方法3

1.2　本书内容简介5

第二章 机械振动及振动测量基础7

2.1　机械振动的基本知识7

2.2　振动信号及其描述22

2.2.1　频谱22

2.2.2　频域和时域24

2.2.3　信号分类及其频谱特点25

2.3　振动信号分析基础30

2.3.1　均方值30

2.3.2　自相关函数31

2.3.3　互相关函数33

2.3.4　自功率密度函数36

2.3.5　互功率谱密度函数37

2.3.6　截断、泄漏与窗函数38

2.3.7　采样与采样定理40

2.3.8　信号的预处理43

2.4　振动测量方法45

2.4.1　加速度传感器46

2.4.2　速度传感器53

2.4.3　位稳传感器55

2.4.4　振动传感器的校准和选用57

2.5　测振用放大器58

2.5.1　微积分放大器59

2.5.2　电压放大器66

2.5.3　电荷放大器68

第三章　时域、频域和频域测量仪器73

3.1　时域73

3.2　频或76

3.3　频域测量仪器83

第四章　动态信号分析88

4.1　快速傅里叶变换的性质88

4.1.1　有多少谱线90

4.1.2　谱线间距有多大91

4.2　取样和数字化92

4.3　假象（假信号）93

4.3.1　一个带有假象的数据记录简例93

4.3.2　遗漏温度的情况93

4.3.3　频域中的假象94

4.3.4　对抗假象滤波器的要求95

4.3.5　对不止一个的抗假象滤波器的要求95

4.3.6　数字滤波96

4.4　通带选择分析97

4.5　开取窗口98

4.5.1　对开取窗口的要求98

4.5.2　什么是开取窗口100

4.5.3　海宁窗101

4.5.4　均匀窗102

4.5.5　平顶窗104

4.5.6　其它窗口功能104

4.5.7　力和响应窗口104

4.5.8　是通带形状还是窗口函数105

4.6　网络的激励105

4.6.1　噪声作为激励信号106

4.6.2　线性网络分析106

4.6.3　非线性网络分析107

4.6.4　有限通带的噪声108

4.7　平均109

4.7.1　RMS平均109

4.7.2　线性平均109

4.8　实时带宽111

4.8.1　实时带宽的要求112

4.8.2　RMS平均112

4.9　重叠处理113

4.9.1　调节器件113

4.9.2　RMS平均114

4.10　摘要115

第五章　机械振动转换成电信号116

5.1 振动基础116

5.1.1　振动参数117

5.1.2　机械阻抗119

5.1.3　固有频率120

5.2 传感器121

5.2.1　位移传感器121

5.2.2　速度传感器122

5.2.3　加速度计124

5.3　传感器的选择方法126

5.4　安装方法127

第六章　动态信号分析仪的使用129

6.1　频域测量129

6.1.1　振荡器的特性129

6.1.2　输电线频带130

6.1.3　相位干扰130

6.1.4　转动机械表示特性131

6.1.5　电子滤波器表示特性133

6.1.6　结构频率响应134

6.1.7　相关性136

6.2　时域测量136

6.2.1　相关性137

6.2.2　互相关139

6.3　模态域测量140

6.4　频率域内部件的减振144

6.4.1　时域144

6.4.2　频域145

6.4.3　故障的早期预测148

6.4.4　频谱图149

6.4.5　相位频谱150

6.4.6　均衡补偿151

6.4.7　刚性和弹性转子&.152

6.4.8　频率分析152

6.5　小结154

第七章　常见机械故障的振动特征155

7.1　不平衡155

7.2　滚动轴承157

7.3　液膜轴承的油旋164

7.4　轴线不重合165

7.5　机械松动167

7.6　齿轮167

7.7　刀片和叶片169

7.8　共振170

7.9 电动机171

7.10　小结172

第八章　动态信号分析仪的应用174

8.1　测量转速方法174

8.2　频率分解175

8.2.1　窗函数功能177

8.3　动态频率范围178

8.4　数字平均值179

8.4.1　RMS平均180

8.4.2　时间平均181

8.4.3　峰值同步181

8.5　惠普公司接口母线182

8.5.1　数字绘图仪182

8.5.2　计算机数据存贮和分析182

8.5.3　测量仪的系统182

8.5.4　工程单位及其换算184

8.6　工程单位及其换算184

8.7　外采样控制185

8.8　双通道动态信号分析仪的功能186

8.8.1　实时比较186

8.8.2　相干性函数及其关系187

8.8.3　固有频率测量187

8.8.4　轨迹188

第九章　振动分析与数据处理方法189

9.1　振动信号判断的基本方法189

9.1　原始数据记录方法190

9.1.2　机械知识190

9.1.3　严格的判断标准190

9.1.4　动态信号分析仪192

9.1.5　操作人员192

9.2　用相位进行分析192

9.3　机械故障特征频率的合成与差频195

9.3.1　滚动轴承195

9.3.2　齿轮196

9.4　速度的标准196

9.5　原始数据采集198

9.5.1　速率的标准198

9.5.2　计算机198

9.5.3　检查统计数据精度198

9.5.4　负荷参数的记录199

9.5.5　基线频谱的修改199

第十章　机械故障诊断及工况监测200

10.1　机械故障诊断的内容200

10.1.1　机械故障及其诊断的类型201

10.1.2　机械故障发生的原因202

10.2　几种振动分析方法212

10.2.1　均方根值诊断法212

10.2.2　振幅时间历程诊断法213

10.2.3　响应频谱诊断法214

10.3　简易诊断与精密诊断215

10.3.1　设备劣化趋向记录卡的制作216

10.3.2　简易诊断218

10.3.3　精密诊断220

10.3.4　判断标准的确定223

10.4　旋转机械的诊断技术227

10.4.1　旋转机械的异常现象227

10.4.2　诊断设备的选择228

10.4.3　典型的低频振动230

10.4.4　典型的中频振动233

10.4.5　典型的高频振动236

10.5　齿轮的故障诊断236

10.5.1　齿轮的故障237

10.5.2　齿轮箱的失效形式和原因237

10.5.3　齿轮箱故障诊断239

10.5.4　时域诊断246

10.5.5　齿轮传动链的缺陷诊断248

10.6　滚动轴承故障诊断251

10.6.1　滚动轴承的故障形式251

10.6.2　滚动轴承的故障诊断256

10.6.3　滚动轴承工况的振动和声学监测259

10.6.4　轴承的其它监测方法260

第十一章　介绍几种机械故障诊断仪器261

11.1　SD375型动态信号分析仪261

11.1.1　输入261

11.1.2　显示261

11.1.3　前面板控制262

11.1.4　程序264

11.1.5　测试项目264

11.1.6　功率谱密度的测量266

11.1.7　运行系统的振动应用267

11.2　SD375与配套外设连接269

11.2.1　SD375和配套外设连接示意图269

11.2.2　配套外设连接概况269

11.2.3　SD402通道选择器269

11.2.4　SD426大屏幕外部监视器270

11.2.5　SD375Ⅱ和SD426的连接270

11.2.6　硬拷贝271

11.2.7　利用HP85B存贮SD375数据控制272

11.2.8　配模拟输出的x—y记录仪272

11.3　英国输力强公司1250频响分析仪274

11.3.1　概况274

11.3.2　1250具体有以下特点274

11.3.3　伺服系统的测试275

11.3.4　转动机械动态特性测试及报警277

11.3.5　频率响应分析仪在结构振动分析中的应用280

11.4 ED5994型精密设备故障诊断仪281

11.4.1　概述281

11.4.2　特点282

11.4.3　主要技术指标282

11.4.4　工作原理283

11.4.5　应用283

11.4.6　应用效果286

11.5　200型机器故障诊断仪287

11.5.1　主要技术指标287

11.5.2　时域测量288

11.5.3　频谱分析及谱幅值排队288

11.5.4　平均及外触发289

11.5.5　数据转贮290

11.5.6　谱比较及图形扩展299

11.5.7　数值键入290

11.5.8　自动监测291

11.5.9　打印、显示291

11.5.10　标准292

11.5.11　使用维护292

第十二章　机械故障的诊断应用举例294

12.1 用加速探测头对运转状态进行检测294

12.2　对振动波形的传递函数进行数字式记录294

12.3　电源投入瞬间的波形、起动、转矩、效率、转数特性曲线的作成296

12.4 压力、变形、温升的互相关系的高速测定297

12.5　排送气门阀杆工作状态中形变的高速测试294

12.6　5L—40/8国产气体压缩机噪声与振动测试298

12.7　电动机强烈振动的诊断与消除301

12.8　OK—500汽轮机轴承振动的诊断与清除305

12.9　尾气透平前轴振动的诊断与消除307

12.10　合成气压缩机的振动事故310

12.11　现场平衡技术在旋转机械维修中的应用312

12.12　微机在设备故障在线监测中的应用314

12.13　一种回转机械的单板计算机和在线监测系统317

附录A　旋转与往复式机器的机械振动—振动烈度测量仪的要求323

附录B　傅里叶变换的主要性质329

附录C　离散傅里叶变换333

附录D　几种典型的信号频谱339

附录E　英汉专业名词对照表343

参考文献352