免費工程工具 · #008
諧波頻率計算器
將 RPM 轉換為 Hz 並顯示 1× 至 20× 諧波。振動分析與機械診斷之必備工具。
結果
| 階次（諧波） | 頻率 (Hz) | CPM | 週期 (ms) |
|---|
RPM 轉 Hz 換算
以 Hz 為單位的基頻 (1× 次諧波) 等於轉速除以 60：
諧波頻率
每個諧波 (次諧波) 均為基頻的整數倍：
其中 n 為諧波次數 (1, 2, 3, …)。
角速度
振動中常見的諧波來源
| 階次（諧波） | 常見來源 |
|---|---|
| 1× | 不平衡、軸彎曲、偏心 |
| 2× | 不對心 (角度/平行)、鬆動 |
| 3× | 不對心 (嚴重)、鬆動 |
| N× | 葉片/導葉通過頻率 (N = 葉片數量) |
| Z× | 齒輪嚙合頻率 (Z = 齒數) |
| ½× | 油膜渦動、摩擦 |
| 0.43× | 油膜振盪 |
實務範例
已知： 轉速 = 3000 RPM
1× = 3000 / 60 = 50 Hz (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100 Hz (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150 Hz (9000 CPM)
週期 = 1 / 50 = 20 ms
ω = 2π × 50 = 314.16 rad/s
💡 提示： 在振動分析中，諧波頻譜模式是關鍵的診斷工具。不平衡會顯示顯著的 1× 峰值，不對心會顯示強烈的 2×（有時還有 3×），而軸承缺陷會產生與軸承幾何形狀相關的非同步頻率。
Simply divide RPM by 60:
Hz = RPM / 60
For example: 3000 RPM / 60 = 50 Hz. This gives the fundamental (1×) rotational frequency.
Harmonics are integer multiples of the fundamental (1×) frequency:
- 1× = fundamental = one event per revolution
- 2× = second harmonic = two events per revolution
- 3× = third harmonic = three events per revolution
Different faults produce characteristic harmonic patterns. Unbalance is primarily 1×, misalignment shows strong 2× and sometimes 3×, and blade pass frequency is number-of-blades × 1×.
The 1× frequency (one-per-revolution) is the most fundamental vibration component. Common 1× sources:
- Mass unbalance — the most common source
- Bent shaft — creates 1× with axial component
- Eccentric rotor — electrical machines
- Resonance — if natural frequency coincides with 1×
1× vibration phase is crucial for balancing — it tells you the heavy spot direction.
Higher harmonics reveal specific mechanical faults:
- 2×: Misalignment (angular and parallel), looseness, cracked shaft
- 3× and above: Severe misalignment, mechanical looseness
- Blade pass (N×): Impeller/fan blade problems
- Gear mesh (Z×): Gear tooth problems
The ratio of harmonic amplitudes to 1× amplitude is a key diagnostic indicator.
Hz (Hertz) = cycles per second. Absolute frequency unit.
CPM (Cycles Per Minute) = Hz × 60. Numerically equal to RPM for 1× order.
Orders (1×, 2×, ...) = multiples of shaft speed. Speed-normalized — they stay the same regardless of RPM.
Example at 3000 RPM: 1× = 50 Hz = 3000 CPM; 2× = 100 Hz = 6000 CPM.
本頁所述的操作流程由 Vibromera 團隊使用 Balanset-1A（一款用於現場轉子平衡的便攜式雙通道動平衡儀及振動分析儀）開發並經過實地測試。
使用我們的專業振動分析儀和便攜式動平衡系統，識別諧波、診斷故障並現場校正轉子動平衡。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振動分析工程師，也是Vibromera的創辦人兼執行長。 15年多來，他一直在現場——而非在試驗台上——為旋轉設備進行動平衡校正：粉碎機、工業風機、破碎機、離心機、軸與主軸。正是這些實際工作催生了Balanset系列儀器——它們被設計為一種專業人員可以隨身攜帶到機器旁、在現場獨立使用的工具，而非實驗室設備。 Vibromera成立於2017年，自2023年起總部設於葡萄牙波爾圖。Balanset系列產品的研發、組裝與支援均在此完成。旗艦產品是Balanset-1A，一款用於單平面及雙平面動平衡校正與振動診斷的可攜式分析儀。 Nikolai親自參與客戶支援工作，處理各種棘手的動平衡校正案例，並參與軟體開發。他以任何語言為全球客戶提供服務。
