传动轴转速 =2000r/min。试分析哪一根轴上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响最大？为什么？

a) 振纹的幅值谱 b) 传动示意图 题图 主轴箱示意图及其频谱 解：1）计算各轴的转速和转动频率：

轴I的转动频率：

轴II的转速：

轴II的转动频率：

轴III的转速：

轴III的转动频率：

2）判别 由计算结果知，轴II的转动频率

=25(Hz)与幅频图A(f)中最大幅值处

Hz

(r/min)

Hz

(r/min)

Hz

的频率相吻合，故知轴II上的齿轮不平衡量对加工表面的振纹影响最大。

2、 某产品性能试验需要测试溢流阀的压力响应曲线（即流量阶跃变化时，溢流阀压力上升的过渡曲线）。已知，该阀为二阶系统，稳态压力10MPa，超调量<20%。阀的刚度

k=6400N/m，运动部分质量m=0.1kg。试： 1） 计算阀的固有频率。

2） 选用一种精度高、抗振性能好、可靠性高、频率响应特性能满足上述测试要求的

压力传感器。写出其名称、工作原理、量程、选用理由等。

解：1）阀的固有频率为：

Hz

2) 测量压力的传感器常用的有应变式、压阻式、压电式、电容式等，根据题意，所要求的测量范围为0~12MPa，并要求避开其共振频率。

应变式压力传感器，如悬链膜片压力传感器其共振频率较底（30~50Hz），难以胜任本题的测试要求；

压阻式压力传感器工作频率范围可以在0到数百Hz，具有灵敏度高、重复性好、零漂小等特点，测量范围可以在0.014MPa~140MPa之间；

压电式压力传感器具有固有频率高、惯性小、滞后小、体积小等特点，可以测量几百帕到几百兆帕的压力。

电容式压力传感器利用电容方法测量压力，由于是非接触式测量，该传感器具有灵敏度高、测量精度高、测量范围大、抗振性能好、可靠耐用等特点，在压力测量中也得到广泛的应用。

综上所述，本题中可选用压阻式、压电式和电容式等多种压力传感器。

3、 用压电式加速度传感器及电荷放大器测量振动，若传感器灵敏度为7pc/g，电荷放大器灵敏度为100mv/pc，试确定输入a=3g时系统的输出电压。 解：

(1)求系统的总灵敏度：

系统的总灵敏度为：S=7 pc/g ?100 mv/pc =700 mv/ g

（2）根据已知条件，求解。

当输入a=3g时，系统的输出电压为：u=aS=3g?700 mv/ g =2100mv

4、 若某旋转机械的工作转速为3000转/分，为分析机组的动态特性，需要考虑的最高频率为工作频率的10倍，问：

1) 应选择何种类型的振动传感器，并说明原因？ 2) 在进行A/D转换时，选用的采样频率至少为多少？

解：1) 机组工作频率为：f=3000/60=50Hz，最高分析频率：fh=10f=500Hz，

（1） 在工业上常见振动传感器有：电涡流振动位移传感器、磁电式振动速度传感器、

压电式振动加速度传感器三类，其中涡流传感器频率范围为DC~20KHz以上，磁电式速度传感器频率范围为10Hz~1500Hz左右，而压电式加速度传感器的频率范围为0.5Hz~10KHz左右，因此从频率范围的角度，三种传感器均可采用。 （2） 但是，如果考虑到安装的方便性，则最好选择压电式加速度传感器，该类型传

感器可直接固定与机组机壳表面，精度高，频响范围宽，寿命长等特点；而磁电式速度计由于存在运动部件，寿命较短，且传感器本身的质量较重，附加质量影响较大，故不建议采用。

（3） 若要求直接测量转轴振动，则应选用电涡流振动位移传感器以实现不接触测量。 2）根据最高分析频率及采样定理的要求，系统采样频率不应低于2fh=1000Hz，实际使用场合考虑到信号频谱分析的精度，要求系统采样频率应不低于2.56 fh=1280Hz。如果为了能够较好地复现振动波形，则采样频率需要更高，如1600Hz。

第8章 噪声的测量（P236）

1.评价噪声的主要技术参数是什么？各代表什么物理意义？ 答：

(1)评价噪声的主要技术参数有：声压和声压级、声强和声强级、声功率和声功率级、频

率或频谱、响度和响度级等。 (2)物理意义分别如下：

1） 声压与声压级：表示声音压力强弱的物理量。

声压：声波是在弹性介质中传播的疏密波即纵波，其压力随着疏密程度的变化而变化，

所谓声压，是指某点上各瞬间的压力与大气压力之差值，单位为 声压级：声压级

压。

2） 声强与声强级：是用能量的大小来表征声音强弱的物理量。

声强：声强是在声的传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能量。以I表示，单位为 /

。

)比值常用对数的10倍来表示，称为声

[dB]

定义为：

，即帕（Pa）；

(dB)，式中，P为声压，P0为听阈声

声强级：声强与参考声强 (取 强级

，亦是一种无量纲量，定义为：

3） 声功率及声功率级：是声源在单位时间内发射出的总能量的量度。 声功率：是声源在单位时间内发射出的总能量，用 声功率级：声功率 示声功率级

和参考基准声功率

(取10

表示，单位为瓦。

)的比值常用对数的10倍来表

，定义为：[dB] 。

4） 频率与频谱

频谱：由强度不同的许多频率纯音所组成的声音称为复音，组成复音的强度与频率的关系图称为声频谱，简称频谱。

5） 响度与响度级

为了把客观上存在的物理量和人耳感觉的主观量统一起来，引入一个综合声音强度量度——响度、响度级。

2. 举例说明如何确定宽带噪声的总响度？

答：(1)噪声总响度

的计算，是以响度指数曲线为出发点，这些曲线是在大量试验的

基础上并考虑了听觉某些方面的属性后得出的。