振动时效设备选型及工艺

振动时效设备选型

一． 根据工件的重量、尺寸、形状，结构和刚性

二． 根据工件的工艺要求、精度要求

振动时效的实施

首先应对设备易松的部位进行检查，然后对工件应力集中部位进行检查不允许工件存在缩孔，夹渣，裂纹，虚焊等严重缺陷。

一． 工艺支撑

工件进行振动前要和地面隔离，支撑可以使用专用橡胶垫或废旧轮胎外胎等弹性较好的物体。支撑的主要目的，一是隔离振动，防止能量传到地上；二是降低一部分噪音，因为首先支撑物体弹性较好，避免了刚性接触造成较大噪音；其次支撑位置应尽可能选在振动的节点或节线处，可减小工件在振动时因相互撞击而消耗能量和产生噪音。

支撑方式：一种是 自由支撑，大多数工件振动时都采用这种支撑方式；二是 悬臂，主要是针对部分自由支撑时共振频率较高的工件，这种支撑方式较少使用。在保持工件静态及动态平稳的前提下，支撑的点数越少越好，但要注意：不能让工件任意一点接触地面，也不能让任意一点把支撑点压扁硬压在地面上。也就是说工件不但要完全和地面隔离，而且支撑物要完全支撑得起工件的重量，不能超重。

二． 安装

1. 激振器

激振器是振动时效的激振源，其安装的位置对于振动尤为重要。

激振器一般安装在工件的端角部位，要求安装位置要平整光滑，刚性要比较大。对于平面的要求是因为激振器固定在工件上以后，如果不平，在振动过程中可能造成激振器的偏心部分变形，进而导致轴承发热损坏。

对于刚性的要求是因为，如果安装点刚性不够，则可能出现激振器本身自振的现象，也就是激振器自身振动很大，但激振器产生的振动源并没有传递到工件其他部位。

激振器的常规的安装位置：

激振器安装好以后，用专用电缆将激振器与控制主机连接起来。在连接时注意首先要将航空插座上的定位销对准插口，然后旋紧，需要注意的是在插拔航空插座时，务必轻拿轻放，以免损坏，因为航空插座是铸铝的材料，比较脆，要防止摔，压，砸。另外平时工作结束后，电缆与激振器连接端最好不要拆下，电缆可以和激振器把手固定（但电缆与把手之间要间隔柔软且耐磨的材料），以提高电缆的使用寿命。

2 ．加速度传感器

加速度传感器是和安装磁座配合使用的，通过安装磁座吸在工件表面。传感器一般安装在工件远离激振器的振幅较大（波峰）处。加速度传感器有两点需要注意的：一是方向性，加速度传感器的安装面要和振动方向垂直安装，否则检测不到振动；其次安装的位置，传感器要安装在远离激振器且振幅较大处，也就是要安装在共振时的波峰位置，如果安装在振幅较小出处即波谷处的话，在找共振点时就会出现漏掉共振频率的可能性。

三． 振动时效

在进入振动时效时，第一步需要做的是，选择合适的激振力，也就是调整合适的偏心角度。在调偏心角度的时候，要遵循从小到大的原则，也就是先根据工件的结构，刚性，重量等综合情况，根据自己的经验，先调整一个相对保守的角度，进行试振，根据试振的情况决定角度是否合适，需要加大还是减小，直至调到相对合适的激振力，进行振动时效。

扫频：将激振器的频率（即转速）缓慢的由小调大的过程。

扫频曲线：随着频率的变化，工件振动响应（即加速度）发生变化，反映振动响应与频率之间关系的曲线。

振动时效一般分为三大步：

1. 振前扫频

也就是在振动前对工件的共振点的分布做一个分析，找出工件在激振器的有效频率范围内的共振点。

2. 时效振动

在振前扫频找到共振点的前提下，对共振频率进行分析，选出针对所振动的工件的有效频率，进行振动。

在振前扫频时，可能找到几个或多个共振频率，但这些频率不一定都对工件有效或在时效范围及位置上有相似或重合的情况，所以要有选择的进行振动，选择的主要依据就是根据每个频率所对应的振型。

振型：即振动系统，可以理解为在某个频率下，工件不同部位振动加速度的系统

分析振型的方法：

①手感法，在共振时，用手或用某一个工具放在工件各个重点部位，感觉振动大小，振动大的部位是波峰，振动小的部位是波谷，根据波峰和波谷的位置画出简单的振型示意图。

②铺砂法，对于部分有较大平面的工件，可采用铺砂法，就是在工件的平面上撒上一些砂子，在共振时，看砂子的聚散情况，砂子聚拢形成的线叫节线，即振幅最小的地方，离节线越远的地方振动越大，找出了波峰和波谷，振型也就自然得出来了。

③实测法，共振时用加速度传感器依次去测工件主要位置的振动大小，根据振动数值判断出实际振型。这种方法比较麻烦，所以实际振动中很少采用。

3. 振后扫频

振后扫频是相对于振前扫频而言，通过振动前后扫频曲线上反映的参数的变化情况，依据振动时效国家标准进行判定和验收。

间接定性判断工艺效果的简单方法

常规振动时效的主机、传感器、测速装置能从电机及工件处检测到的信号有激振频率和振动加速度，根据它们可测得工件的共振频率（近似于固有频率）及其峰值。由于内应力与固有频率及其振幅值有一定的趋势关系，故可依据固频及其幅值变化，间接、定性地反映工艺效果。

本文关键词： 振动时效 西格马