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影響振動篩滾動軸承座振動的因素

2022-04-28

分析影響振動篩滾動軸承座振動的因素:


一、偏心振動

目前振動篩使用的激振器多為偏心軸激振器和箱式激振器。偏心軸振動器安裝調整方便,但成本高,偏心距離不可調;箱式振動器采用相對位置可調的扇形偏心塊,可實現振幅可調的目的。


振動器工作偏心質量產生的離心力使偏心軸彎曲,導致軸承外套圈相對偏轉,由于偏心會產生各階諧頻振動,因此慣性力和慣性力偶爾會引起軸承的動反力和振動,破壞軸承等部件的平穩工作狀態,產生高頻振動。振動篩振動頻譜分析表明,當激振器軸承的振動頻率與篩箱彈性振動的固有頻率相同時,會引起篩箱彈性體的強振動。

軸承與偏心系統組成的振動系統,可視為單自由度系統。軸承主動軸與從動軸系統均存在某一數值的共振頻率,如果某一激振頻率與共振頻率接近,則發生共振。另外,由于偏心存在離心慣性力,所以會產生彎曲振動,如果轉速接近臨界值,則發生彎曲共振。


二、軸承幾何精度

振動篩激振力大,導致軸承徑向力大,產生強振動。軸承精度越高,振動越小。滾道特別是滾動體表面的波紋度對軸承的振動影響大,滾動體與保持架及內外圈滾動表面的間隙及其相對運動都會引起軸承的振動,這是由于滾動體的自旋頻率較高,工作表面同時與內外滾道接觸,滾動體、套圈、保持架所產生的振動大小大致為4:3:1的關系。所以降低軸承振動應首先提高滾動體的表面加工精度。由于波紋度是粗糙度和圓度之間的一種形狀誤差,因此在研磨過程中很難控制滾動體的振動。


三、軸承徑向游隙

徑向間隙過大過小會使軸承系統振動較大。徑向游隙過小引起高頻振動,過大則引起低頻振動。振動篩大軸承3E3626的試驗結果表明,由于徑向間隙過大,軸承彈性系統的徑向固有頻率降低,容易產生共振和較大的低頻振動。這是因為滾動體和套圈的沖擊點會產生更大的加速。在沖擊初期,產生與機械質量和物體形狀無關的高頻壓縮波,并傳入金屬內部;而在沖擊后期,會由機械力產生一個比沖擊壓縮波頻率低的機械振動。故徑向游隙較大會使軸承在通頻帶上振動加劇。

測試分析表明,軸承徑向游隙過大會使軸承系統存在較大的沖擊振動,徑向間隙過小,則由于徑向力很大,摩擦溫升很快,會使軸承高溫燒傷。此外,隨著徑向間隙的增大,保持架也會產生更大的徑向跳動,從而產生更大的振動。


四、配合

外圈與支承孔的配合會影響振動的傳遞,較緊的配合會迫使滾道變形,加大形狀誤差,導致振動增加。較松配合可使間隙內油膜產生阻尼作用。外環與(軸承座)支撐孔的材料性能差異較大,特別是橡膠減振環,可阻礙振動的傳遞。


五、摩擦與潤滑

軸承是振動篩較難控制的主要振動源,振動篩是靠激勵力來維持工作的,所以軸承所受的徑向力很大,振動篩在工作過程中,很大的激振力將引起軸承系統的彈性振動。如果潤滑不良,就會產生較大的摩擦使軸承溫升過高,熱膨脹過大,使徑向游隙顯著減小,從而加劇了摩擦,溫升進一步提高。因此,許多振動篩一般采用大間隙軸承,由于徑向間隙過大,降低了軸承系統的徑向固有頻率,但也增加了滾動體干擾后徑向跳動的可能性和沖擊套圈的能量,從而增加了高頻部分的振動值,產生了強烈的高頻振動。


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