一、機(jī)械振動的分類

1. 按產(chǎn)生振動的原因進(jìn)行分類

(1) 自由振動系統(tǒng)在去掉外加干擾力之后出現(xiàn)的振動，這種振動靠彈性力，慣性力和阻尼力來維持。振動的頻率就是系統(tǒng)的固有頻率，因有阻尼力的存在，振動將逐漸衰減，阻尼越大，衰減越快。如果系統(tǒng)無阻尼存在（理想狀態(tài)），則這種振動稱之為無阻尼自由振動。無阻尼振動是一種橫幅簡諧振動。

(2) 受迫振動在激勵力持續(xù)的作用下，系統(tǒng)被迫產(chǎn)生的振動。振動特征與外部激勵力的大小、方向和頻率有關(guān)。在簡諧激勵力作用下，能夠同時激發(fā)以系統(tǒng)固有頻率為振動頻率的自由振動和以干擾頻率為振動頻率的受迫振動。其自由振動部分將逐漸衰減，乃至消失，這時只剩下橫幅受迫振動部分，即穩(wěn)態(tài)振動響應(yīng)。

(3) 自激振動機(jī)械系統(tǒng)由于外部能量和系統(tǒng)運(yùn)動相耦合(即系統(tǒng)的非振蕩性能源通過反饋裝置)形成振蕩激勵所產(chǎn)生的振動。當(dāng)振動停止，振動激勵隨之消失。振動頻率接近系統(tǒng)的固有頻率。

2. 按振動隨時間的變化規(guī)律分類

(1) 簡諧振動物體隨時間按正弦或者余弦函數(shù)規(guī)律變化的振動。

(2) 非簡諧振動系統(tǒng)運(yùn)動量值按一定時間間隔重復(fù)出現(xiàn)的非簡諧振動。可用諧波分析方法，將其分解為若干個簡諧振動之和。

(3) 隨機(jī)振動對未來任一一個給定時刻，物體運(yùn)動量的瞬時值均不能根據(jù)以往的運(yùn)動歷程預(yù)先加以確定的振動，只能用數(shù)理統(tǒng)計的方法來描述系統(tǒng)運(yùn)動規(guī)律。

3. 按振動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)分類

(1) 線性振動系統(tǒng)的慣性力、阻尼力和彈性恢復(fù)力分別與加速度、速度、位移的一次方呈正比，能用常系數(shù)線性微分方程描述的振動。能運(yùn)用疊加原理。

(2) 非線性振動系統(tǒng)的慣性力、阻尼力和彈性恢復(fù)力具有非線性特性，只能用非線性微分方程描述的振動，不能運(yùn)用疊加遠(yuǎn)離，系統(tǒng)的固有頻率與振幅有關(guān)。

4. 按振動系統(tǒng)的自由度數(shù)分類

(1) 單自由度系統(tǒng)的振動用一個廣義坐標(biāo)就能確定系統(tǒng)在任意瞬時位置的振動。

(2) 多自由度系統(tǒng)的振動用兩個或兩個以上的廣義坐標(biāo)才能確定系統(tǒng)在任意瞬時位置的振動。

(3) 連續(xù)系統(tǒng)的振動需要無窮多個廣義坐標(biāo)才能確定系統(tǒng)在任意瞬時位置的振動。連續(xù)系統(tǒng)的振動通?？梢院喕癁橛邢薅嘧杂啥日駝訂栴}加以處理。

5. 按振動形式分類

(1) 縱向直線振動振動體上的質(zhì)點(diǎn)只作沿軸線方向的直線振動。

(2) 橫向直線振動振動體上的質(zhì)點(diǎn)只作沿垂直軸線方向的直線振動。

(3) 扭轉(zhuǎn)振動振動體垂直軸線的兩平面上質(zhì)點(diǎn)相對做繞軸線的回轉(zhuǎn)振動。

(4) 擺動振動體質(zhì)點(diǎn)在同一平面上作繞垂直平面軸線的回轉(zhuǎn)振動。

二、機(jī)械工程常見的振動問題

1. 共振振動控制當(dāng)外部激勵頻率和系統(tǒng)固有頻率接近時，系統(tǒng)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動，多數(shù)情況應(yīng)該防止和控制。例如隔振系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)應(yīng)使其工作頻率和工作轉(zhuǎn)速在各階固有頻率和各階臨界轉(zhuǎn)速范圍之外。盡管如此，機(jī)械系統(tǒng)在啟動和停機(jī)過程中，仍然要通過共振區(qū)，仍有可能產(chǎn)生較強(qiáng)烈的振動，必要時需采取抑制共振的減振和消振的措施。振動利用在近共振狀態(tài)下工作的機(jī)械，就是利用彈性力和慣性力基本接近平衡及外部激勵力主要用來平衡阻尼力的工作原理，因而所需激勵力和功率較非共振類機(jī)械顯著減小。

2. 自激振動振動控制自激振動中有機(jī)床切削過程的自振、低速運(yùn)動部件的爬行、滑動軸承油膜振蕩、傳動帶的橫向振動、液壓隨振系統(tǒng)的自振。這些對各類機(jī)械及生產(chǎn)過程都是一種危害，應(yīng)加以控制。振動利用蒸汽機(jī)、液壓氣動碎石機(jī)均為自激振動運(yùn)用實(shí)例。

3.不平衡慣性力振動控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)機(jī)械產(chǎn)生振動的原因，都是由于不平衡慣性力所引起的。為減小機(jī)械振動。振動利用慣性振動機(jī)械就是依靠偏心質(zhì)量回轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的離心力為振源。

4.振動的傳遞振動控制為減小外部振動對機(jī)械設(shè)備的影響或機(jī)械設(shè)備的振動對周圍環(huán)境的影響，可配置各類減震器進(jìn)行隔振、減振和消振。振動利用彈性連桿式激振器就是將曲柄連桿形成的往復(fù)運(yùn)動，通過連桿彈簧傳遞給振動體。

5. 非線性振動振動控制在減振器設(shè)計中設(shè)計的摩擦阻尼器粘彈性阻尼器均為非線性阻尼器。自激振動系統(tǒng)和沖擊振動系統(tǒng)也都是非線性振動系統(tǒng)。實(shí)際上客觀存在的振動系統(tǒng)都是非線性振動問題，只是某些系統(tǒng)的非線性較弱，作為線性問題處理罷了。振動利用振動利用類問題都是利用振動系統(tǒng)的非線性特性工作的，例如振動傳輸類振動機(jī)。

6. 沖擊振動振動控制當(dāng)機(jī)械設(shè)備和基礎(chǔ)受到?jīng)_擊作用時，常常需要校核系統(tǒng)對沖擊的相應(yīng)，必要時采取隔振措施。振動利用沖擊類振動機(jī)實(shí)際上可以轉(zhuǎn)化為非線性振動問題加以處理。

7. 隨機(jī)振動(振動利用)隨機(jī)振動的隔振和減振與確定性振動的隔離和消振有兩點(diǎn)重要區(qū)別：一是隨機(jī)振動的隔振和減振只能用數(shù)理統(tǒng)計的方法；二是對寬帶隨機(jī)振動的隔離措施已經(jīng)失效，只能采取阻尼減振。

8. 機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力及噪聲(振動利用)衡量機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力的最重要指標(biāo)是動剛度，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動剛度多采用有限元法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，若要提高結(jié)構(gòu)的動剛度及噪聲源，通常是合理布置筋板和賦以粘彈性阻尼材料。

9. 振動測試及調(diào)試(振動利用)振動設(shè)計中碰到系統(tǒng)阻尼系數(shù)很難確定的問題，解決這類問題唯一可靠的方法是測試，另外，由于振動設(shè)計模型忽略了許多振動影響因素，使得振動系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)與設(shè)計參數(shù)有較大的差別，特別像動力吸振器要求附加系數(shù)與主振系統(tǒng)的固有頻率一致性較高的一類問題。設(shè)備安裝后必須進(jìn)行調(diào)試，否則振動設(shè)計將不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，對于實(shí)際經(jīng)驗不豐富的設(shè)計人員，調(diào)試前可通過測試對實(shí)際系統(tǒng)有一個大致的了解，因此，測試是振動設(shè)計一個重要的工具。