一、機(jī)械振動(dòng)的分類

1. 按產(chǎn)生振動(dòng)的原因進(jìn)行分類

(1) 自由振動(dòng)系統(tǒng)在去掉外加干擾力之后出現(xiàn)的振動(dòng)，這種振動(dòng)靠彈性力，慣性力和阻尼力來維持。振動(dòng)的頻率就是系統(tǒng)的固有頻率，因有阻尼力的存在，振動(dòng)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(dòng)稱之為無阻尼自由振動(dòng)。無阻尼振動(dòng)是一種橫幅簡(jiǎn)諧振動(dòng)。

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

(3) 自激振動(dòng)機(jī)械系統(tǒng)由于外部能量和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)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(lì)所產(chǎn)生的振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)停止，振動(dòng)激勵(lì)隨之消失。振動(dòng)頻率接近系統(tǒng)的固有頻率。

2. 按振動(dòng)隨時(shí)間的變化規(guī)律分類

(1) 簡(jiǎn)諧振動(dòng)物體隨時(shí)間按正弦或者余弦函數(shù)規(guī)律變化的振動(dòng)。

(2) 非簡(jiǎn)諧振動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)量值按一定時(shí)間間隔重復(fù)出現(xiàn)的非簡(jiǎn)諧振動(dòng)。可用諧波分析方法，將其分解為若干個(gè)簡(jiǎn)諧振動(dòng)之和。

(3) 隨機(jī)振動(dòng)對(duì)未來任一一個(gè)給定時(shí)刻，物體運(yùn)動(dòng)量的瞬時(shí)值均不能根據(jù)以往的運(yùn)動(dòng)歷程預(yù)先加以確定的振動(dòng)，只能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來描述系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

3. 按振動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)分類

(1) 線性振動(dòng)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(dòng)。能運(yùn)用疊加原理。

(2) 非線性振動(dòng)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(dòng)，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(dòng)系統(tǒng)的自由度數(shù)分類

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

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

(3) 連續(xù)系統(tǒng)的振動(dòng)需要無窮多個(gè)廣義坐標(biāo)才能確定系統(tǒng)在任意瞬時(shí)位置的振動(dòng)。連續(xù)系統(tǒng)的振動(dòng)通?？梢院?jiǎn)化為有限多自由度振動(dòng)問題加以處理。

5. 按振動(dòng)形式分類

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

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

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

(4) 擺動(dòng)振動(dòng)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(dòng)。

二、機(jī)械工程常見的振動(dòng)問題

1. 共振振動(dòng)控制當(dāng)外部激勵(lì)頻率和系統(tǒng)固有頻率接近時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，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(dòng)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(dòng)，必要時(shí)需采取抑制共振的減振和消振的措施。振動(dòng)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(lì)力主要用來平衡阻尼力的工作原理，因而所需激勵(lì)力和功率較非共振類機(jī)械顯著減小。

2. 自激振動(dòng)振動(dòng)控制自激振動(dòng)中有機(jī)床切削過程的自振、低速運(yùn)動(dòng)部件的爬行、滑動(dòng)軸承油膜振蕩、傳動(dòng)帶的橫向振動(dòng)、液壓隨振系統(tǒng)的自振。這些對(duì)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(dòng)利用蒸汽機(jī)、液壓氣動(dòng)碎石機(jī)均為自激振動(dòng)運(yùn)用實(shí)例。

3.不平衡慣性力振動(dòng)控制旋轉(zhuǎn)機(jī)械和往復(fù)機(jī)械產(chǎn)生振動(dòng)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(dòng)。振動(dòng)利用慣性振動(dòng)機(jī)械就是依靠偏心質(zhì)量回轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力為振源。

4.振動(dòng)的傳遞振動(dòng)控制為減小外部振動(dòng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響或機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)對(duì)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(dòng)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(dòng)，通過連桿彈簧傳遞給振動(dòng)體。

5. 非線性振動(dòng)振動(dòng)控制在減振器設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的摩擦阻尼器粘彈性阻尼器均為非線性阻尼器。自激振動(dòng)系統(tǒng)和沖擊振動(dòng)系統(tǒng)也都是非線性振動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)際上客觀存在的振動(dòng)系統(tǒng)都是非線性振動(dòng)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(dòng)利用振動(dòng)利用類問題都是利用振動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性工作的，例如振動(dòng)傳輸類振動(dòng)機(jī)。

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

7. 隨機(jī)振動(dòng)(振動(dòng)利用)隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振與確定性振動(dòng)的隔離和消振有兩點(diǎn)重要區(qū)別：一是隨機(jī)振動(dòng)的隔振和減振只能用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法；二是對(duì)寬帶隨機(jī)振動(dòng)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(dòng)利用)衡量機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力的最重要指標(biāo)是動(dòng)剛度，復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度多采用有限元法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，若要提高結(jié)構(gòu)的動(dòng)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(dòng)測(cè)試及調(diào)試(振動(dòng)利用)振動(dòng)設(shè)計(jì)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(cè)試，另外，由于振動(dòng)設(shè)計(jì)模型忽略了許多振動(dòng)影響因素，使得振動(dòng)系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)與設(shè)計(jì)參數(shù)有較大的差別，特別像動(dòng)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(dòng)設(shè)計(jì)將不能發(fā)揮應(yīng)有的作用，對(duì)于實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不豐富的設(shè)計(jì)人員，調(diào)試前可通過測(cè)試對(duì)實(shí)際系統(tǒng)有一個(gè)大致的了解，因此，測(cè)試是振動(dòng)設(shè)計(jì)一個(gè)重要的工具。