1．振動

振動是一種常見的運動形式。一般是指物體沿直線或曲線并經(jīng)過其平衡位所作的來回反復(fù)的機械振動形式。從廣義上講，任何一個物理量在其某個定值附近作反復(fù)變化，都可以稱為振動。例如交變電磁場中的電場強度、磁場強度，交流電中的電流強度、電壓等。在這里，只討論機械振動。

物體在不受外力作用而且阻尼力又可忽略的情況下的振動稱為自由振動；因受到阻尼力而逐步衰減以至消失的振動稱阻尼振動；如又受到其他外力作用而被迫進行的振動則稱為強迫振動。振動的周期具有一定規(guī)律的振動稱之為周期性振動；反這稱之為無規(guī)振動或隨機振動。

在各種振動中，最簡單也是最基本的振動形式是無阻尼的自由振動，又稱簡諧振動，其運動規(guī)律在數(shù)學(xué)上可用正弦（或余弦）函數(shù)來描述。它運動方程為：X=Acosωt，式中A表示振幅，ω表示振動頻率。其他形式的振動，通過適當變換后，仍可用此基本形式來分析它們的運動持性。

2．生產(chǎn)性振動的主要起因

就振動的起因來講，振動總是由于存在外力或內(nèi)力的激勵而產(chǎn)生。一般來講，由周期性外力激勵引起的振動是最常見的起因。在生產(chǎn)環(huán)境中，運轉(zhuǎn)著的機械設(shè)備。由于機械部件之間有力的存在，因而總是會產(chǎn)生振動的。機械部件的運動形式不同，產(chǎn)生振動的直接起因也不同。

在旋轉(zhuǎn)機械中引起振動的主要起因有以下幾個方面：①不平衡。當一個旋轉(zhuǎn)部件各部分質(zhì)量分布相對于旋轉(zhuǎn)中心線不對稱時，質(zhì)量中心即與旋轉(zhuǎn)中心不重合產(chǎn)生不平衡。在旋轉(zhuǎn)時，這種不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力可引起振動。②不同心。這主要發(fā)生在支承軸的軸承座和軸的不嚴格同心，兩軸聯(lián)結(jié)時兩者不處在同一軸線上等原因造成的不同心偏差。這種不同心也可產(chǎn)生振動。③松動。松動是指約束力的松馳現(xiàn)象。如軸承由于磨損或其他原因引起軸承和軸間松動，緊固件松動等，都可以造成約束力的松馳。一般情況下，松動總會引起嚴重的振動。

當機械設(shè)備中運動部件是以直線形式作反復(fù)運動時，如鍛壓、沖壓機床和風(fēng)鎬、沖擊鉆等，在此類機械設(shè)備中，周期性的激振力是產(chǎn)生振動的主要起因。

3．振動級

我們可以由振動的能量來量度振動的大小。振動的能量是由振動的振幅和頻率所確定的。另外，因振動是一種往復(fù)的周期運動，它的大小還可以用運動的變化劇烈程度，即振動的加速度來量度。實際上，振動的加速度也是和振動的頻率和頻幅密切相關(guān)的。所以，振幅和頻率是決定振動大小的重要因素。

另外，從振動對人的生理作用上來說，各種振幅相同但頻率不同的振動，給予人的感覺上的強烈程度也不一樣。故而，一個振動的大小，不僅有振動本身的因素，而且還有人的心理上的因素。當然，這是指振動給人的感受而言，在討論振動對人體的影響時，應(yīng)當考慮這一點。

對于振動等級的規(guī)定，我國尚未有明確的規(guī)范。在日本的振動法規(guī)中，振動級的定義和噪聲級定義很相似，也采用分貝作為量度振動級大小的單位。其定義為：“振動級即是用201ga/ a＜sub＞0＜/sub＞定義的修正加速度的值，用分貝表示。這里的a＜sub＞0＜/sub＞是標準振動加速度，取其值為a＜sub＞0＜/sub＞=10 ＜sup＞-5＜/sup＞米/秒＜sup＞2＜/sup＞，a為振動感覺修正的振動加速度的有效值。”

在上述定義中，實際上考慮了振動的振幅，頻率以及人的感覺這些因素。

4．怎樣測量振動

在對振動的測量中，常用的測量系統(tǒng)可由下列三部分組成：“振動傳感器 — 前置放大器 — 記錄儀器。”其中，傳感器的作用是把機械能轉(zhuǎn)換成電能，即將機械振動信號轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，此電壓信號恰好是機械振動的函數(shù)。常用的傳感器有加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器等類型。前置放大器主要起到傳感器和記錄儀器間的阻抗匹配作用。記錄儀器用來記錄輸出的電信號，常用的有示波器、電平記錄儀、磁帶記錄儀等。

在具體測量時，必須考慮到傳感器、放大器、記錄儀三者的動態(tài)范圍是否一致。在安裝傳感器時，應(yīng)注意到其和振動表面接觸是否良好，在可能的情況下，可用膠粘劑將傳感器直接粘貼在振動面上。另外，要注意振動方向和傳感器的軸向是否一致。再則，傳感器與放大器之間的聯(lián)結(jié)電纜長度有無超過規(guī)定等一系列測量技術(shù)，也要加以考慮。測量點的位置及個數(shù)是由測量目的所決定的，一般可以選取多個測量點，以取得較完整的測量數(shù)據(jù)。

5．控制振動

對振動的控制一般可用以下幾種方法：①對振源進行改造，盡量減少激振力。如改變某些部件尺寸，使其達到平衡；增加結(jié)構(gòu)剛性，使之對激振力的響應(yīng)減弱等等。②采取隔振措施，利用彈性支承將剛性聯(lián)結(jié)換成彈性聯(lián)結(jié)。這種彈性支承物稱為隔振器。常用的隔振器有金屬彈簧，用天然橡膠、塑膠等制成的彈塑性支承、彈性墊等。當振動是由振動物體通過基礎(chǔ)傳遞給周圍物體或是將一個不能受振物體和振動環(huán)境相隔離時，這是一個常用的方法。③利用阻尼減振。阻尼可以把機械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽瑥亩鴾p弱振動。如在金屬板制成的外罩殼體上涂上阻尼材料就可以增加對振動能量的吸收。另外，它還可以改變振動頻率，以避開共振點，減弱其在共振頻率附近的振動。④加強機械設(shè)備的基礎(chǔ)。如加大基礎(chǔ)的質(zhì)量，擴大基礎(chǔ)的面積等等。

6．振動對人體的影響

振動可以引起人體產(chǎn)生生理上及物理上的反應(yīng)。首先，當振動作用于人體時，因人體的感覺神經(jīng)末梢有許多振動感覺器官，使人感到振動的存在，引起人體在生理上的反應(yīng)。另外，人體可以視作由質(zhì)量、阻尼力、彈簧結(jié)合而成的振動系統(tǒng)模型；外界傳遞來的振動，相當于激振力，使人體產(chǎn)生物理反應(yīng)。人體對振動的反應(yīng)，不僅與振動的幅度有關(guān)，而且與振動的頻率有關(guān)。對人體來講，最容易感受到的垂直振動的頻率大約在4~8赫茲之間。這是由于人的足部及臂部對4~8赫茲的振動頻率最為敏感。這一點和人耳對聲音的感覺和聲音的頻率有相似之處。

人體感受到振動的激烈程度，是由振動級來表示的。當振動級大于60分貝時，人體即能感受到振動的存在；當振動級在70分貝以上時，就可以影響到人的睡眠和工作效率；當振動級90分貝以上時，就會對人體產(chǎn)生危害，引起以肢端血管痙攣、上肢骨及關(guān)節(jié)骨質(zhì)改變和周圍神經(jīng)末梢感覺障礙為主要表現(xiàn)的振動病。

7．振動病及癥狀

在生產(chǎn)活動中，振動是經(jīng)常能遇到的。但振動能損害人體健康，卻常常被人們忽視。事實上，人體的全身或局部長期受到強烈振動的作用，也可以引起疾病。就振動對人體的作用范圍來講，大致可劃分為局部振動和全身振動兩種情況，對人體產(chǎn)生的危害，也有所不同。

局部振動，主要是手持振動工具對操作者手的損害。初期病人可以感到手指發(fā)冷，蒼白、麻木脹痛、指關(guān)節(jié)活動不靈便、握拳無力等。后期病人可以發(fā)生雙手震顫、指關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)處骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)變形、指端發(fā)生潰瘍等病變。皮膚的感覺也會發(fā)生障礙。全身振動主要是振動物體經(jīng)由其支承物如地板等將振動傳遞給人體。此時，主要是對操作者足部的損害，會出現(xiàn)腳部疲勞，站立吃力、腿部肌肉腫脹等癥狀。

無論是局部振動還是全身振動，都可以造成全身癥狀。尤其是后期病人，除原有的局部癥狀加重外，還因此造成植物神經(jīng)功能紊亂及內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂而引起的癥狀，如頭暈、疲勞多汗、食欲不振、惡心嘔吐等等。

8．振動的個人防護措施

在很多情況下，振動是不能全部消除或避免的。特別是在一些需使用手持振動工具的作業(yè)中，更是如此。對振動的防護，主要是如何減少和避免振動對一些使用手持振動工具的生產(chǎn)人員所造成的損害。

防護措施有以下幾個方面：①改善工作條件。如對工具的重量、振動的幅度、振動的頻率進行限制；對操作人員，實行輪流作業(yè)制，使其能得到工間休息等。②采用防護用品。如使用防振手套、防振墊，以減少振動對人體的作用。③定期體檢。即是對經(jīng)常使用振動工具或在振動環(huán)境中工作的人員，定期進行體檢，做好振動病的早期防治工作。