第９卷第４期 ２０１１年８月 实验科学与技术 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖ０１．９ Ｎｏ．４ Ａｕｇｕｓｔ．２０１ １
振动叠加的理论、实验及其数值计算
张世功，刘大卫，邰贵江
（贵州大学理学院，贵阳５５００２５）
摘要：讨论了振动叠加的问题，从理论和实验上研究了振动叠加的拍现象和李萨如图形，并利用ＭＡＴＬＡＢ软件模拟了拍现 象和李萨如图形；针对实验中李萨如图形的旋转情况，从理论和数值计算上分析了初相差变化以及信号频率的相对微小差 异对图形稳定程度的影响，从而解释其转动的原因。 关键词：振动叠加；拍现象；李萨如图形；初相差 中图分类号：ＴＰ３１；０４—３９；ＴＰ３９１．９ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７２－４５５０（２０１１）０４—００６１—０３
Ｔｈｅｏｒｙ，Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ Ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ
ＺＨＡＮＧ Ｓｈｉ－ｇｏｎｇ，ＬＩＵ Ｄａ—ｗｅｉ，ＴＡＩ Ｇｕｉ－ｊｉａｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ，５５００２５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂｅａｔ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ａｎｄ Ｌｉｓｓａ－ｊｏｕｓ ｆｉｇｕｒｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｔｈｅｙ ｗｅｒｅ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ ｂｙ Ｍａｆｌａｂ ｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｓｉｇｎａｌ’Ｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ Ｌｉｓｓａ－ｊｏｕｓ ｆｉｇｕｒｅ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｉｎ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｂｙ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｓｏｎ ｏｆ ｒｏｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｌｉｓ－ ｓａ－ｊｏｕｓ ｆｉｇｕｒｅ ｗａｓ ｅｘｐｌａｉｎｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ｓｕｐｅｒｐｅｓｉｔｉｏｎ；ｂｅａｔ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ；Ｌｉｓｓａ－ｊｏｕｓ ｆｉｇｕｒｅ；ｐｈａｓｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ
旋转机械及泵类振动等级标准
Modified by JACK on the afternoon of December 26, 2020 旋转机械（电动机）及泵类振动评价标准
对照《SHS06001-2004旋转电机及调速励磁装置维护检修规程》及《JB/T 8097-1999泵的振动测量与评价方法》，现将机泵振动值做如下规定：
机泵类型 机泵功率（P） 泵侧振动值(mm/s) 电机侧振动值(mm/s) 备注
卧式泵 ≤15kW ≤ ≤
≥15kW且≤300kW ≤ ≤
≥300kW ≤ ≤
立式泵 ≥5kW且≤75kW ≤ ≤
一、旋转机械（电动机）的振动评价标准
GB6075-99将旋转机械分为四类，其振动评价等级标准见附表一
附表一： 电动机振动评价等级标准
振 动 值
振动速度的均方根／（ mm/s ） I II III IV
A A A A
B
B
C B
C B
D C
D C
18 D
28 D
45 说明：I类设备为发动机和机器的单独部件，15kW以下的电动机是这类设备的典型例子；
II类设备指无专门基础的中型机器（如5-75kW的电动机），以及在专门基础上刚性安装的发动机或机器（300kW以下的电动机；）
III类设备指具有旋转质量安装在刚性的重型基础上的大型原动机和其他大型机器，基础在振动测量方向上室相对刚性的（如300kW以上电动机，10MW以下的发动机和燃气轮机）；
IV类设备指具有旋转质量安装在刚性的重型基础上的大型原动机和其他大型机器，基础在振动测量方向上的相对柔性的（如10MW以上的发动机和燃气轮组）。
将振动值评价等级分为四个区域：
A、 新交付使用的机器的振动必须在该区域内；
B、 通常认为振动值在该区域的机器可不受限制的长期运行；
泵类振动标准
泵类也是状态监测与故障诊断工作中接触较多的设备，我国国家标准GB-10889－1989“泵的振动测量与评价方法”等效采用ISO2373－1974来评定泵的振动烈度等级，见表19和表20。
表19 GB 10889-1989泵的分类
注：1.卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离。
2.立式泵本来没有中心高，为了评价它的振动级别，取一个相当尺寸当做立式泵的中心高：即把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离规定为它的相当中心高。
表20 GB 10889-1989泵的振动标准
该标准适用于除潜液泵、往复泵以外的各种形式的泵和泵用调速液力耦合器，转速范围为600-1200r/min。标准规定将主要测点上在三种不同的流量工况下测得的振动速度有效值中的最大的一个定分类 中心高/mm
≤225 ＞225-550 ＞550
转速/（r/min）
第一类 ≤180 ≤1000 －
第二类 ＞1800-4500 ＞1800-1800 ＞600-1500
第三类 ＞4500-12000 ＞1800-4500 ＞1500-3600
第四类 － ＞4500-12000 ＞3600-12000 为泵的振动烈度。
泵类振动标准
泵类也是状态监测与故障诊断工作中接触较多的设备，我国国家标准GB-10889－1989“泵的振动测量与评价方法”等效采用ISO2373－1974来评定泵的振动烈度等级，见表19和表20。
表19 GB 10889-1989泵的分类
注：1.卧式泵的中心高规定为由泵的轴线到泵的底座上平面间的距离。
2.立式泵本来没有中心高，为了评价它的振动级别，取一个相当尺寸当做立式泵的中心高：即把立式泵的出口法兰密封面到泵轴线间的投影距离规定为它的相当中心高。
表20 GB 10889-1989泵的振动标准
该标准适用于除潜液泵、往复泵以外的各种形式的泵和泵用调速液力耦合器，转速范围为600-1200r/min。标准规定将主要测点上在三种不同的流量工况下测得的振动速度有效值中的最大的一个定为泵的振动烈度。 分类 中心高/mm
≤225 ＞225-550 ＞550
转速/（r/min）
第一类 ≤180 ≤1000 －
第二类 ＞1800-4500 ＞1800-1800 ＞600-1500
第三类 ＞4500-12000 ＞1800-4500 ＞1500-3600
第四类 － ＞4500-12000 ＞3600-12000
