免费工程工具 · #008
谐波频率计算器
将转速 (RPM) 转换为频率 (Hz)，并显示 1 倍至 20 倍谐波。对振动分析和机器诊断至关重要。
成果
| 阶次(谐波次数) | 频率 (Hz) | 每分钟循环数 | 周期（毫秒） |
|---|
转速到赫兹的转换
基频（1 阶）以赫兹为单位，等于转速除以 60：
谐波频率
每个谐波（阶数）都是基频的整数倍：
其中 n 是谐波阶数（1，2，3，…）。
角速度
振动中的常见谐波源
| 阶次(谐波次数) | 常见来源 |
|---|---|
| 1× | 不平衡、弯曲轴、偏心 |
| 2× | 错位（角度/平行），松动 |
| 3× | 错位（严重）、松动 |
| N× | 叶片/导叶通道数（N = 叶片数） |
| Z× | 齿轮啮合频率（Z = 齿数） |
| ½× | 油旋，摩擦 |
| 0.43倍 | 油鞭 |
实例
已知： 转速 = 3000 转/分
1× = 3000 / 60 = 50赫兹 (3000 CPM)
2× = 2 × 50 = 100赫兹 (6000 CPM)
3× = 3 × 50 = 150赫兹 (9000 CPM)
周期 = 1 / 50 = 20毫秒
ω = 2π × 50 = 314.16 弧度/秒
💡提示： 在振动分析中，谐波频谱图是关键的诊断工具。不平衡会呈现一个主要的 1 倍频峰，不对中会呈现一个较强的 2 倍频峰（有时甚至是 3 倍频峰），而轴承缺陷则会产生与轴承几何形状相关的非同步频率。
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.
本页所述的操作流程由 Vibromera 团队使用 Balanset-1A（一款用于现场转子平衡的便携式双通道动平衡仪及振动分析仪）开发并经过实地测试。
利用我们专业的振动分析仪和便携式平衡系统，现场识别谐波、诊断故障并平衡转子。
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko是一名振动分析工程师，也是Vibromera的创始人兼首席执行官。 15年多来，他一直在现场——而非在试验台上——为旋转设备进行平衡：粉碎机、工业风机、破碎机、离心机、轴和主轴。正是这些实际工作催生了Balanset系列仪器——它们被设计为一种专业人员可以随身携带到机器旁、在现场独立使用的工具，而非实验室设备。 Vibromera成立于2017年，自2023年起总部设于葡萄牙波尔图。Balanset系列产品的研发、组装与支持均在此完成。旗舰产品是Balanset-1A，一款用于单平面及双平面平衡和振动诊断的便携式分析仪。 Nikolai亲自参与客户支持工作，处理各种棘手的平衡案例，并参与软件开发。他以任何语言为全球客户提供服务。
