常見的圓柱滾子軸承型號區(qū)別-細(xì)說振動位移、速度、加速度
常見的圓柱滾子軸承型號區(qū)別
“圓柱滾子軸承型號規(guī)格”是不少客戶在選擇軸承時會遇到的問題。圓柱滾子軸承有多種型號規(guī)格,根據(jù)套圈有無檔邊,圓柱滾子軸承可以分為NU、NJ、NUP、N、NF等單列軸承,以及NNU、NN型雙列軸承。下圖為常見的帶保持架的圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)。
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常見圓柱滾子軸承型號規(guī)格(上圖)
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圓柱滾子軸承還有雙列NN形、NNU形及四列圓柱滾子軸承。圓柱滾子軸承一般采用鋼板沖壓保持架,尺寸較大或用于高速旋轉(zhuǎn)的則采用黃銅車削保持架,雙列或四列圓柱滾子軸承則采用插銷保持架,以延長軸承使用壽命。在減速機、滑輪組、印刷機械等場合應(yīng)用廣泛。
(運轉(zhuǎn)世界大國龍騰 龍出東方 騰達(dá)天下 龍騰三類調(diào)心滾子軸承 劉興邦CA CC E MB MA)
細(xì)說振動位移、速度、加速度
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在軸承的狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷中,經(jīng)常會使用振動信號進(jìn)行分析。振動分析常用的量包括振動的位移、振動的速度和振動的加速度。
在以前的文章中我們介紹過振動位移、速度、加速度信號在進(jìn)行振動分析中的選擇及其原則。事實上,只要了解這三者的本質(zhì)含義和差異,那么這些對應(yīng)的選擇問題就迎刃而解了。因此本文從振動的位移、速度、加速度的含義和關(guān)系方面進(jìn)行一定的介紹。
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振動位移、速度、加速度的定義以及關(guān)系?
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上圖為一個簡單振動的示意圖,我們用這個圖來說明一些概念。
首先,假設(shè)某質(zhì)點初始位置為橫軸上某個位置,當(dāng)振動開始之后,質(zhì)點在任意時刻距離在振動方向上和初始位置之間的距離差A(yù)就是位移。質(zhì)點到達(dá)這個位置所有時間t,那么此時這個質(zhì)點的速度就是A對t的微分。同樣的邏輯,質(zhì)點振動速度對于時間的微分就是振動的加速度。相反的,振動的加速度是振動速度對時間的積分,振動的速度是振動位移對時間的積分。
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上面的圖是這個振動的時域圖,不難發(fā)現(xiàn),這個振動中,質(zhì)點距離原始點最大的距離A是正弦波的幅值。這個質(zhì)點在通過0位置的時候,速度達(dá)到最大值。質(zhì)點在前一個峰值的地方,達(dá)到加速的最大值。換言之就是振動的速度超前位移90°,振動的加速度超前速度90°。
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振動位移為什么用峰峰值?
從前面的定義可以看出,振動的位移是振動中質(zhì)點距離初始位置之間的距離。在整個時域中,振動的位置不斷變化,每時每刻都有一個位移值。其中,質(zhì)點距離初始位置最遠(yuǎn)的距離,對于機械設(shè)備來說,在整個振動所有位移值中,是影響最大的。同時對于一個振動而言,設(shè)備經(jīng)歷的最大變形量是兩個峰值之間的距離,也就是這個振動位移量的峰峰值。在上圖的振動波形中就是橫軸兩側(cè),振動幅值的絕對值之和。設(shè)備經(jīng)歷振動的最大變形量對設(shè)備自身的影響最大,因此在對振動進(jìn)行位移值測量的時候,一般取峰峰值。
振動的速度為什么用有效值?
在振動速度的含義里我們介紹了,振動的位移對時間的微分就是振動的速度。從物理含義上來看,振動的速度涵蓋了振動的位移和頻率兩個因素。有效值的概念其實是一個等效的概念,將一個交變的量等效為一個等效值。對于振動而言,我們知道振動速度是一個往復(fù)交變量,因此我們用一個有效值等效速度實際值,代表這段時間內(nèi)振動的速度情況。
當(dāng)然速度值也有峰峰值,可是對于一個時間段內(nèi),速度的峰峰值對設(shè)備的影響在峰峰值出現(xiàn)的時候發(fā)生,無法描述振動速度的總體,因此我們用有效值來等效。
振動的加速度為什么用峰值?
在一段振動中,質(zhì)點速度的變化越劇烈,對材質(zhì)本身的影響越大,考慮振動對設(shè)備的影響,取振動加速度的峰值來衡量振動加速度對設(shè)備的影響。
事實上,如果讀者用質(zhì)點質(zhì)量乘以加速度就會得到一個力的單位。不難發(fā)現(xiàn),振動的加速度實際上是振動的“沖擊性”,對設(shè)備的最大沖擊,就是這個沖擊量的峰值。
為什么低速振動用位移信號?中速運動用速度信號?高速運動用加速度信號?
從振動位移、速度、加速度量的介紹中我們知道:
振動的位移量主要考慮了振動的幅值;
振動的速度考慮了振動幅值和頻率;
振動的加速度考慮了振動的幅值、頻率以及頻率變化。
因此可以發(fā)現(xiàn),振動的加速度對振動的頻率敏感性最高,速度其次,再次是位移。?
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上圖為同一個幅值為10um振動的位移信號、速度信號和加速度信號的頻譜??梢郧宄乜吹?,相同的三個頻率分量中,加速度信號里表現(xiàn)強烈,速度信號表現(xiàn)適中,位移信號并不敏感。
對于旋轉(zhuǎn)設(shè)備而言,加速度對于高速設(shè)備的振動更加敏感,位移信號更加適用于低速振動的場合。
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