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影响振动筛滚动轴承振动的因素

2021-11-19

影响振动筛滚动轴承振动的因素

一、偏心振动

目前振动筛使用的激振器多为偏心轴激振器和箱式激振器。偏心轴激振器安装调整方便,但成本高,偏心距不可调;箱式激振器采用相对位置可调的扇形偏心块,可调节激振力,达到振幅可调的目的。


激振器工作时偏心质量产生的离心力使偏心轴弯曲,导致轴承内外套圈相对偏转。由于偏心会产生转频及其谐频引起的振动,运行中产生的惯性力和惯性力偶会引起轴承的动反力和振动,破坏轴承等部件的稳定工作状态,产生高频振动。振动筛振动频谱分析表明,当振动器轴承振动频率与筛箱弹性振动的固有频率相同时,会引起筛箱弹性体的强烈振动。


由轴承和偏心系统组成的振动系统可视为单自由度系统。轴承主动轴和从动轴系统都有一定值的共振频率。如果某个激振频率接近共振频率,则会发生共振。此外,由于偏心有离心惯性力,会产生弯曲振动。如果速度接近临界值,则会发生弯曲共振。


二、轴承几何精度

振动筛激振力大,导致轴承径向力大,产生强振动。轴承精度越高,振动越小。滚道,特别是滚动体表面的波纹对轴承的振动有很大的影响。滚动体与保持架和内外圈滚动表面之间的间隙及其相对运动会导致轴承振动。这是因为滚动体的自旋频率高,水冷轴承座工作表面与内外滚道同时接触。滚动体、套圈和保持架产生的振动大小约为4:3:1。因此,要降低轴承振动,首先要提高滚动体的表面加工精度。由于波纹度是一种介于粗糙度和圆度之间的形状误差,在研磨过程中由滚动体产生,因此很难控制其产生。因此,应寻求其他方法来控制滚动体的振动。

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三、轴承径向游隙

如果径向间隙过大或过小,轴承系统会产生较大的振动。径向间隙过小导致高频振动,过大导致低频振动。对振动筛大型轴承3E3626的试验结果表明,因径向游隙过大,降低了轴承弹性系统的径向固有频率,容易产生共振,产生较大低频振动。这是因为滚动体和套圈的冲击点会产生更大的加速度。在冲击初期,产生与机械质量和物体形状无关的高频压缩波,并传入金属内部;而在冲击后期,会由机械力产生一个比冲击压缩波频率低的机械振动。较大的径向间隙会加剧轴承在通频带上的振动。

测试分析表明,轴承径向间隙过大会使轴承系统产生较大的冲击振动,如果径向间隙过小,由于径向力大,摩擦温升快,轴承会在高温下烧伤。此外,保持架还会随着径向间隙的增加而产生较大的径向跳动,从而产生较大的振动。


四、配合

外圈与支撑孔的配合会影响振动的传递,紧密配合会迫使滚道变形,增加形状误差,导致振动增加。松散的配合可以阻尼间隙内的油膜。外环和(轴承座)支撑孔的材料性能差异很大,尤其是橡胶减振环放置在其间,可以抑制振动的传递。


五、摩擦与润滑

轴承是振动筛难以控制的主要振动源。振动筛依靠激励来维持工作,因此轴承具有很大的径向力。在振动筛的工作过程中,很大的激振力会导致轴承系统的弹性振动。如果润滑不良,就会产生较大的摩擦使轴承温升过高,热膨胀过大,使径向游隙显著减小,从而加剧了摩擦,温升进一步提高。因此,许多振动筛一般采用大间隙轴承。由于径向间隙过大,轴承系统的径向固有频率降低,滚动体受到干扰后径向跳动的可能性和跳动时冲击套圈的能量增加,从而增加高频部分的振动值,产生强烈的高频振动。


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