振動時效設備選型及工藝

振動時效設備選型

一． 根據工件的重量、尺寸、形狀，結構和剛性

二． 根據工件的工藝要求、精度要求

振動時效的實施

首先應對設備易鬆的部位進行檢查，然後對工件應力集中部位進行檢查不允許工件存在縮孔，夾渣，裂紋，虛焊等嚴重缺陷。

一． 工藝支撐

工件進行振動前要和地麵隔離，支撐可以使用專用橡膠墊或廢舊輪胎外胎等彈性較好的物體。支撐的主要目的，一是隔離振動，防止能量傳到地上；二是降低一部分噪音，因為首先支撐物體彈性較好，避免了剛性接觸造成較大噪音；其次支撐位置應盡可能選在振動的節點或節線處，可減小工件在振動時因相互撞擊而消耗能量和產生噪音。

支撐方式：一種是 自由支撐，大多數工件振動時都采用這種支撐方式；二是 懸臂，主要是針對部分自由支撐時共振頻率較高的工件，這種支撐方式較少使用。在保持工件靜態及動態平穩的前提下，支撐的點數越少越好，但要注意：不能讓工件任意一點接觸地麵，也不能讓任意一點把支撐點壓扁硬壓在地麵上。也就是說工件不但要完全和地麵隔離，而且支撐物要完全支撐得起工件的重量，不能超重。

二． 安裝

1. 激振器

激振器是振動時效的激振源，其安裝的位置對於振動尤為重要。

激振器一般安裝在工件的端角部位，要求安裝位置要平整光滑，剛性要比較大。對於平麵的要求是因為激振器固定在工件上以後，如果不平，在振動過程中可能造成激振器的偏心部分變形，進而導致軸承發熱損壞。

對於剛性的要求是因為，如果安裝點剛性不夠，則可能出現激振器本身自振的現象，也就是激振器自身振動很大，但激振器產生的振動源並沒有傳遞到工件其他部位。

激振器的常規的安裝位置：

激振器安裝好以後，用專用電纜將激振器與控製主機連接起來。在連接時注意首先要將航空插座上的定位銷對準插口，然後旋緊，需要注意的是在插拔航空插座時，務必輕拿輕放，以免損壞，因為航空插座是鑄鋁的材料，比較脆，要防止摔，壓，砸。另外平時工作結束後，電纜與激振器連接端最好不要拆下，電纜可以和激振器把手固定（但電纜與把手之間要間隔柔軟且耐磨的材料），以提高電纜的使用壽命。

2 ．加速度傳感器

加速度傳感器是和安裝磁座配合使用的，通過安裝磁座吸在工件表麵。傳感器一般安裝在工件遠離激振器的振幅較大（波峰）處。加速度傳感器有兩點需要注意的：一是方向性，加速度傳感器的安裝麵要和振動方向垂直安裝，否則檢測不到振動；其次安裝的位置，傳感器要安裝在遠離激振器且振幅較大處，也就是要安裝在共振時的波峰位置，如果安裝在振幅較小出處即波穀處的話，在找共振點時就會出現漏掉共振頻率的可能性。

三． 振動時效

在進入振動時效時，第一步需要做的是，選擇合適的激振力，也就是調整合適的偏心角度。在調偏心角度的時候，要遵循從小到大的原則，也就是先根據工件的結構，剛性，重量等綜合情況，根據自己的經驗，先調整一個相對保守的角度，進行試振，根據試振的情況決定角度是否合適，需要加大還是減小，直至調到相對合適的激振力，進行振動時效。

掃頻：將激振器的頻率（即轉速）緩慢的由小調大的過程。

掃頻曲線：隨著頻率的變化，工件振動響應（即加速度）發生變化，反映振動響應與頻率之間關係的曲線。

振動時效一般分為三大步：

1. 振前掃頻

也就是在振動前對工件的共振點的分布做一個分析，找出工件在激振器的有效頻率範圍內的共振點。

2. 時效振動

在振前掃頻找到共振點的前提下，對共振頻率進行分析，選出針對所振動的工件的有效頻率，進行振動。

在振前掃頻時，可能找到幾個或多個共振頻率，但這些頻率不一定都對工件有效或在時效範圍及位置上有相似或重合的情況，所以要有選擇的進行振動，選擇的主要依據就是根據每個頻率所對應的振型。

振型：即振動係統，可以理解為在某個頻率下，工件不同部位振動加速度的係統

分析振型的方法：

①手感法，在共振時，用手或用某一個工具放在工件各個重點部位，感覺振動大小，振動大的部位是波峰，振動小的部位是波穀，根據波峰和波穀的位置畫出簡單的振型示意圖。

②鋪砂法，對於部分有較大平麵的工件，可采用鋪砂法，就是在工件的平麵上撒上一些砂子，在共振時，看砂子的聚散情況，砂子聚攏形成的線叫節線，即振幅最小的地方，離節線越遠的地方振動越大，找出了波峰和波穀，振型也就自然得出來了。

③實測法，共振時用加速度傳感器依次去測工件主要位置的振動大小，根據振動數值判斷出實際振型。這種方法比較麻煩，所以實際振動中很少采用。

3. 振後掃頻

振後掃頻是相對於振前掃頻而言，通過振動前後掃頻曲線上反映的參數的變化情況，依據振動時效國家標準進行判定和驗收。

間接定性判斷工藝效果的簡單方法

常規振動時效的主機、傳感器、測速裝置能從電機及工件處檢測到的信號有激振頻率和振動加速度，根據它們可測得工件的共振頻率（近似於固有頻率）及其峰值。由於內應力與固有頻率及其振幅值有一定的趨勢關係，故可依據固頻及其幅值變化，間接、定性地反映工藝效果。

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