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影响振动筛滚动轴承座振动的因素

2022-04-28

分析影响振动筛滚动轴承座振动的因素:


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。偏心轴振动器安装调整方便,但成本高,偏心距离不可调;箱式振动器采用相对位置可调的扇形偏心块,可实现振幅可调的目的。


振动器工作偏心质量产生的离心力使偏心轴弯曲,导致轴承外套圈相对偏转,由于偏心会产生各阶谐频振动,因此惯性力和惯性力偶尔会引起轴承的动反力和振动,破坏轴承等部件的平稳工作状态,产生高频振动。振动筛振动频谱分析表明,当激振器轴承的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振动。

轴承与偏心系统组成的振动系统,可视为单自由度系统。轴承主动轴与从动轴系统均存在某一数值的共振频率,如果某一激振频率与共振频率接近,则发生共振。另外,由于偏心存在离心惯性力,所以会产生弯曲振动,如果转速接近临界值,则发生弯曲共振。


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度对轴承的振动影响大,滚动体与保持架及内外圈滚动表面的间隙及其相对运动都会引起轴承的振动,这是由于滚动体的自旋频率较高,工作表面同时与内外滚道接触,滚动体、套圈、保持架所产生的振动大小大致为4:3:1的关系。所以降低轴承振动应首先提高滚动体的表面加工精度。由于波纹度是粗糙度和圆度之间的一种形状误差,因此在研磨过程中很难控制滚动体的振动。


三、轴承径向游隙

径向间隙过大过小会使轴承系统振动较大。径向游隙过小引起高频振动,过大则引起低频振动。振动筛大轴承3E3626的试验结果表明,由于径向间隙过大,轴承弹性系统的径向固有频率降低,容易产生共振和较大的低频振动。这是因为滚动体和套圈的冲击点会产生更大的加速。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。故径向游隙较大会使轴承在通频带上振动加剧。

测试分析表明,轴承径向游隙过大会使轴承系统存在较大的冲击振动,径向间隙过小,则由于径向力很大,摩擦温升很快,会使轴承高温烧伤。此外,随着径向间隙的增大,保持架也会产生更大的径向跳动,从而产生更大的振动。


四、配合

外圈与支承孔的配合会影响振动的传递,较紧的配合会迫使滚道变形,加大形状误差,导致振动增加。较松配合可使间隙内油膜产生阻尼作用。外环与(轴承座)支撑孔的材料性能差异较大,特别是橡胶减振环,可阻碍振动的传递。


五、摩擦与润滑

轴承是振动筛较难控制的主要振动源,振动筛是靠激励力来维持工作的,所以轴承所受的径向力很大,振动筛在工作过程中,很大的激振力将引起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,降低了轴承系统的径向固有频率,但也增加了滚动体干扰后径向跳动的可能性和冲击套圈的能量,从而增加了高频部分的振动值,产生了强烈的高频振动。


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