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振动阶次分析 — rpm–阶次图 · 阶次谱 · 阶次跟踪

升降速过程里,哪些振动是跟着转速走的阶次成分、哪些是不动的结构频率 —— 把时间轴换成转角轴,一眼分开

受限 Beta · 纯前端。全部计算在你的浏览器里完成,上传的 CSV 不离开你的电脑(没有后端路由,后端只计一次"页面打开")。 阶次波形提取用的是角度域零相位带通,不是 Vold–Kalman 滤波;转速必须由你给(CSV 里的 rpm 列),本页不从脉冲信号解转速。 合成信号只用于演示,幅值是假设的 —— 真实机器的幅值要靠实测。

① 信号来源

行星排齿数(可选:叠加阶次表预测线;填 0 = 不叠加)

与 planetary.html 同一套 nw_order.js。合成信号里放的是阶次表给出的壳体上该出现的线(a–c 侧与 d–b 侧各 h=1 的谱线 + 1 阶不平衡),幅值按 k 衰减假设;顺序相位一侧的啮合阶次本身不放 —— 它本来就不该在。

升降速剖面与采集

② 分析参数

就绪。

概况

图1 转速与振动

图2 rpm–频率图(STFT)

横轴转速、纵轴频率,按转速分箱取 RMS(升速与降速落同一箱)。阶次成分是过原点的斜线,固定频率是横线。虚线是阶次表预测的线(仅合成信号或填了齿数时)。

图3 rpm–阶次图(等角度重采样)

先把信号按转角等间隔重采样(每转 ppr 点),再分帧做谱。阶次成分拉成水平线,固定频率变成双曲线 f/转频。分辨率 1/每帧转数 阶。

图4 平均阶次谱与峰值

图5 阶次跟踪

各跟踪阶次的幅值随时间;灰虚线是转速。某阶次经过固定频率成分时会出现干涉或冒头。

图6 阶次波形(时间轴中段 0.3 s)

角度域零相位带通后插回时间轴。顶部灰线是原始信号。

凭什么信这些数

FFT自写基 2 FFT 与直接 DFT 逐点对拍到 10⁻¹⁰,正逆往返到 10⁻¹²
全链 vs Python 参考(numpy,同一套定义独立实现,与本页代码零共用) STFT 幅值、rpm 分箱图、等角度重采样、阶次图、平均阶次谱、阶次跟踪、阶次波形逐点抽样对到 10⁻⁷(FFT 舍入量级 10⁻⁹)
物理 合成信号里放进去的 6 条阶次全部成峰;固定 420 Hz 成分在阶次谱里只在转速停留处残留一个峰(这是真的,不是错);提取的阶次波形与真实成分相关系数 > 0.99
造错样本把 Hann 窗写成矩形窗,oa_check.js 必须变红;每次部署前跑