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影響振動篩滾動軸承振動的因素

2021-11-19

影響振動篩滾動軸承振動的因素

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。偏心軸激振器安裝調整方便,但成本高,偏心距不可調;箱式激振器采用相對位置可調的扇形偏心塊,可調節激振力,達到振幅可調的目的。


激振器工作時偏心質量產生的離心力使偏心軸彎曲,導致軸承內外套圈相對偏轉。由于偏心會產生轉頻及其諧頻引起的振動,運行中產生的慣性力和慣性力偶會引起軸承的動反力和振動,破壞軸承等部件的穩定工作狀態,產生高頻振動。振動篩振動頻譜分析表明,當振動器軸承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烈振動。


由軸承和偏心系統組成的振動系統可視為單自由度系統。軸承主動軸和從動軸系統都有一定值的共振頻率。如果某個激振頻率接近共振頻率,則會發生共振。此外,由于偏心有離心慣性力,會產生彎曲振動。如果速度接近臨界值,則會發生彎曲共振。


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對軸承的振動有很大的影響。滾動體與保持架和內外圈滾動表面之間的間隙及其相對運動會導致軸承振動。這是因為滾動體的自旋頻率高,水冷軸承座工作表面與內外滾道同時接觸。滾動體、套圈和保持架產生的振動大小約為4:3:1。因此,要降低軸承振動,首先要提高滾動體的表面加工精度。由于波紋度是一種介于粗糙度和圓度之間的形狀誤差,在研磨過程中由滾動體產生,因此很難控制其產生。因此,應尋求其他方法來控制滾動體的振動。

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三、軸承徑向游隙

如果徑向間隙過大或過小,軸承系統會產生較大的振動。徑向間隙過小導致高頻振動,過大導致低頻振動。對振動篩大型軸承3E3626的試驗結果表明,因徑向游隙過大,降低了軸承彈性系統的徑向固有頻率,容易產生共振,產生較大低頻振動。這是因為滾動體和套圈的沖擊點會產生更大的加速度。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。較大的徑向間隙會加劇軸承在通頻帶上的振動。

測試分析表明,軸承徑向間隙過大會使軸承系統產生較大的沖擊振動,如果徑向間隙過小,由于徑向力大,摩擦溫升快,軸承會在高溫下燒傷。此外,保持架還會隨著徑向間隙的增加而產生較大的徑向跳動,從而產生較大的振動。


四、配合

外圈與支撐孔的配合會影響振動的傳遞,緊密配合會迫使滾道變形,增加形狀誤差,導致振動增加。松散的配合可以阻尼間隙內的油膜。外環和(軸承座)支撐孔的材料性能差異很大,尤其是橡膠減振環放置在其間,可以抑制振動的傳遞。


五、摩擦與潤滑

軸承是振動篩難以控制的主要振動源。振動篩依靠激勵來維持工作,因此軸承具有很大的徑向力。在振動篩的工作過程中,很大的激振力會導致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,軸承系統的徑向固有頻率降低,滾動體受到干擾后徑向跳動的可能性和跳動時沖擊套圈的能量增加,從而增加高頻部分的振動值,產生強烈的高頻振動。


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