恒壓供水設(shè)備在運(yùn)行中，都不同程度地存在振動(dòng)，這是機(jī)械運(yùn)行的共性。然而，不同的機(jī)器，或同一機(jī)器的不同部位，以及機(jī)器在不同的時(shí)刻或不同的狀態(tài)下，其產(chǎn)生的振動(dòng)形式又往往是有差別的，這又體現(xiàn)了設(shè)備振動(dòng)的特殊性。從不同的角度來(lái)考察振動(dòng)問(wèn)題，可按如下方式將振動(dòng)進(jìn)行分類。
1、按振動(dòng)規(guī)律分類
按振動(dòng)的規(guī)律，一般將機(jī)械振動(dòng)分為如下幾種類型。
這種分類，主要是根據(jù)振動(dòng)在時(shí)間歷程內(nèi)的變化特征來(lái)劃分的。大多數(shù)機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)類型是周期振動(dòng)、準(zhǔn)周期振動(dòng)、窄頻帶隨機(jī)振動(dòng)和寬頻帶隨機(jī)振動(dòng)以及幾種不同類型振動(dòng)的組合。一般在啟動(dòng)或停機(jī)過(guò)程中的振動(dòng)信號(hào)是平穩(wěn)的。設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中，其表現(xiàn)的周期信號(hào)往往淹沒(méi)在隨機(jī)振動(dòng)信號(hào)之中。若設(shè)備故障程度加劇，則隨機(jī)振動(dòng)中的周期成分加強(qiáng)，從而整臺(tái)設(shè)備振動(dòng)增大。因此，從某種意義上講，設(shè)備振動(dòng)診斷的過(guò)程，就是從隨機(jī)信號(hào)中提取周期成分的過(guò)程。
2、按產(chǎn)生振動(dòng)的原因分類
機(jī)器產(chǎn)生振動(dòng)的根本原因，在于存在一個(gè)或幾個(gè)力的激勵(lì)。不同性質(zhì)的力激起不同的振動(dòng)類型。據(jù)此，可將機(jī)械振動(dòng)分為三種類型。
（1）自由振動(dòng)：給系統(tǒng)一定的能量后，系統(tǒng)所產(chǎn)生的振動(dòng)。若系統(tǒng)無(wú)阻尼，則系統(tǒng)維持等幅振動(dòng)；若系統(tǒng)有阻尼，則系統(tǒng)為衰減振動(dòng)。
（2）受迫振動(dòng)：元件或系統(tǒng)的振動(dòng)是由周期變化的外力作用所引起的，如不平衡、不對(duì)中所引起的振動(dòng)。
（3）自激振動(dòng)：在沒(méi)有外力作用下，只是由于系統(tǒng)自身的原因所產(chǎn)生的激勵(lì)而引起的振動(dòng)，如油膜振蕩、喘振等。
因機(jī)械故障而產(chǎn)生的振動(dòng)，多屬于受迫振動(dòng)和自激振動(dòng)。
3、按振動(dòng)頻率分類
機(jī)械振動(dòng)頻率是設(shè)備振動(dòng)診斷中的一個(gè)十分重要的概念。在各處振動(dòng)診斷中常常要分析頻率與故障的關(guān)系，要分析不同頻段振動(dòng)的特點(diǎn)。因此了解振動(dòng)頻段的劃分與振動(dòng)診斷的關(guān)系很有實(shí)用意義。按頻率的高低，通常把振動(dòng)分為三種類型，如下圖所示。
振動(dòng)類型
頻率范圍 實(shí)例
低頻振動(dòng)
f〈5倍軸旋轉(zhuǎn)頻率 不平衡、不對(duì)中、軸彎曲松動(dòng)、油膜振蕩
中頻振動(dòng) f=10~1000Hz 齒輪振動(dòng)、流體振動(dòng)
高頻振動(dòng) f〉1000Hz 滾動(dòng)軸承傷痕引起的振動(dòng)、摩擦振動(dòng)
振動(dòng)是物體運(yùn)動(dòng)的一種形式，它是指物體經(jīng)過(guò)平衡位置而往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。機(jī)械振動(dòng)是物體（或其一部分）沿直線或曲線并經(jīng)過(guò)其平衡位置所作的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
如下圖所示，單擺是簡(jiǎn)單機(jī)械振動(dòng)的例子。
振動(dòng)的情況可用位移、速度和加速度三個(gè)參量來(lái)表征，這三個(gè)參量統(tǒng)稱為振動(dòng)參數(shù)。
1、位移—振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的距離。常用微米（μm）或毫米（mm）作單位。
2、振動(dòng)速度—就是振動(dòng)物體位移的快慢，即位移對(duì)時(shí)間的變化率。以毫米/秒（mm/s）為單位。
3、振動(dòng)加速度—即物體振動(dòng)速度的變化率，也就是位移的二階導(dǎo)數(shù)，一般用g（重力加速度）表示其大小。
將振動(dòng)參數(shù)隨時(shí)間變化的狀態(tài)畫(huà)出來(lái)，可以得到相應(yīng)曲線，此線叫做振動(dòng)波形。簡(jiǎn)諧振動(dòng)的波形如圖所示，它是一條正弦曲線（實(shí)線）。
每一個(gè)振動(dòng)參數(shù)都具有三個(gè)基本要素，即振幅X、頻率f和相位φ。現(xiàn)在就以簡(jiǎn)諧振動(dòng)為例，來(lái)說(shuō)明三要素的概念、它們之間的關(guān)系以及在振動(dòng)診斷中的應(yīng)用。
a．振幅：表示物體動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)的幅度，它是機(jī)械振動(dòng)強(qiáng)度的標(biāo)志，也是機(jī)器振動(dòng)嚴(yán)重程度的一個(gè)重要指標(biāo)。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的好壞絕大多數(shù)情況是根據(jù)振動(dòng)幅值的大小來(lái)判別的。振幅的大小可以表示為峰－峰值（P－P）、單峰值（0－P）、有效值（RMS）或平均值（Average）。
峰－峰值等于正峰和負(fù)峰之間的最大偏差值，峰值等于峰－峰值的 1/2。只有在純正弦波的情況下，均方根值才等于峰值的 0.707 倍，平均值等于峰值的 0.637 倍。而平均值在振動(dòng)測(cè)量中一般則很少使用。
表述振動(dòng)幅值的大小通常采用振動(dòng)的位移、速度或加速度值為度量單位。一般在振動(dòng)測(cè)量中，除特別注明外，振動(dòng)位移（D）以峰－峰值表示，單位一般是微米（μm）；振動(dòng)速度（V）常用有效值表示，單位用毫米／秒（mm/s）。振動(dòng)速度的有效值又稱為“振動(dòng)烈度”。有的行業(yè)的設(shè)備振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)就是以“振動(dòng)烈度”來(lái)作為基礎(chǔ)的。振動(dòng)加速度（A）積分一次即為振動(dòng)速度；而振動(dòng)速度再積分一次就成了振動(dòng)位移。
以上僅僅是對(duì)簡(jiǎn)諧振動(dòng)而言是正確的，因其頻率 f 值為一常數(shù)；而對(duì)于一個(gè)復(fù)雜振動(dòng)或波形來(lái)說(shuō)，由于其振動(dòng)頻率 f 值的多重性而會(huì)帶來(lái)誤差。
b．周期：物體完成一個(gè)完整的振動(dòng)所需要的時(shí)間，以 T 0 表示。單位一般是用“秒”來(lái)表示。例如一個(gè)單擺，它的周期就是重錘從左運(yùn)動(dòng)到右，再?gòu)挠疫\(yùn)動(dòng)回左邊起點(diǎn)所需要的時(shí)間。
c．頻率：是指振動(dòng)物體在單位時(shí)間（1 秒）內(nèi)所產(chǎn)生振動(dòng)的次數(shù)，即 Hz，以 f 0 表示。很顯然，f 0 ＝1／T 0 。對(duì)于旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)來(lái)說(shuō)，存在下述令人感興趣的頻率：a）轉(zhuǎn)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)頻率；b）各種振動(dòng)分量的頻率；c）機(jī)器自身和基礎(chǔ)或其它附著物的固有頻率。
由于某些機(jī)器故障僅僅在某些特定的頻率下才產(chǎn)生振動(dòng)，這種現(xiàn)象就有助于區(qū)別各種不同種類的機(jī)器故障。例如：不平衡故障的結(jié)果一定會(huì)導(dǎo)致工頻能量的異常升高。但是，反過(guò)來(lái)我們必須注意到，振動(dòng)頻率和機(jī)器故障的關(guān)系并不是一一相對(duì)應(yīng)的。也就是說(shuō)，某一特定頻率的振動(dòng)，可能和多種機(jī)器的故障有關(guān)聯(lián)。
因此，我們不要企圖將某一固定的振動(dòng)頻率與某一特定的機(jī)器故障建立直接的聯(lián)系。在對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行振動(dòng)分析與故障診斷時(shí)，振動(dòng)的頻率是非常重要的參量，是分析振動(dòng)原因的重要依據(jù)，它有助于我們對(duì)機(jī)器的故障進(jìn)行判別，根據(jù)振動(dòng)頻率可以初步查明振動(dòng)的性質(zhì)和來(lái)源。但是，它僅僅只是一種參量而已。為了得到正確的診斷結(jié)論，我們還必須對(duì)機(jī)器所有的參量進(jìn)行估計(jì)和分析。振動(dòng)頻率可采用赫茲（HZ）、周/ 分鐘(CPM)、 轉(zhuǎn)/分鐘（RPM）等度量單位，或以相對(duì)于轉(zhuǎn)速頻率的倍數(shù)為度量單位， 如一倍頻（1X）、二倍頻（2X）、半頻（0.5X）…...，等等。
d．相位：是指旋轉(zhuǎn)機(jī)械測(cè)量中某一瞬間機(jī)器的選頻振動(dòng)信號(hào)（如基頻）與軸上某一固定標(biāo)志（如鍵相器）之間的相位差。相位可用來(lái)描述某一特定時(shí)刻機(jī)器轉(zhuǎn)子的位置，一個(gè)好的相位測(cè)量系統(tǒng)能夠確定每一個(gè)傳感器所在的機(jī)器轉(zhuǎn)子上“高點(diǎn)”相對(duì)機(jī)器軸系上某一固定的標(biāo)志點(diǎn)的位置。而平衡狀態(tài)的變化將會(huì)引起“高點(diǎn)”位置的變化，這種變化也會(huì)通過(guò)相位角的變化而表示出來(lái)。相位的度量單位為度（°），通常振動(dòng)相位在 0°～360°范圍之間變化。振動(dòng)的相位在振動(dòng)分折中十分重要，它不僅反映了不平衡分量的相對(duì)位置，在動(dòng)平衡中必不可少，而且在故障診斷中也能發(fā)揮重要作用。
下面專門說(shuō)一下振動(dòng)位移、速度、加速度三者之間的相位關(guān)系。以單擺的簡(jiǎn)諧振動(dòng)為例：
把一個(gè)單擺橫向來(lái)看，當(dāng)重錘向上擺，通過(guò)起始點(diǎn) 0 時(shí)，其位移為零，而速度為正方向最大，加速度為零；當(dāng)重錘運(yùn)動(dòng)到上死點(diǎn)時(shí)，位移為正方向最大，此時(shí)速度為零，加速度為負(fù)方向最大；重錘向下回零時(shí)，位移為零，速度為負(fù)方向最大，加速度為零；當(dāng)重錘運(yùn)動(dòng)到下死點(diǎn)時(shí)，位移為負(fù)方向最大，而此時(shí)速度為零，加速度為正方向最大。
