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發(fā)布時(shí)間:2018-10-08 16:57:40 ?? 點(diǎn)擊次數:11063次 ??
滾動(dòng)軸承的制造誤差和形位精度所引起的振動(dòng)
滾動(dòng)軸承的內、外圈滾道和滾動(dòng)體表面沿圓周方向有程度不同的波浪形加工痕跡-波紋度,這是引起軸承振動(dòng),誘發(fā)噪聲和使旋轉軸的軸線(xiàn)發(fā)生偏心運動(dòng)的極為重要的因素。由于加工痕跡所形成的波紋度而引起的振動(dòng),對于無(wú)徑向游隙的軸承或除球軸承外的其他軸承施加軸向負荷時(shí)也會(huì )發(fā)生,此外,對滾道波紋度的波數很多的軸承,在施以徑向負荷時(shí)也會(huì )發(fā)生。
上述由于制造因素所引起的軸承滾動(dòng)表面波紋度,如欲控制其對軸承振動(dòng)的影響,只有通過(guò)提高滾動(dòng)表面的加工精度,減少滾道表面的形狀誤差來(lái)求得解決。以現代的技術(shù)水平而言,這一努力已取得進(jìn)展,但無(wú)法徹底消除這一振動(dòng)與噪聲的重要根源。應注意的是,不僅是軸承的制造因素,軸承的安裝因素以及軸和軸承座的剛性條件,都可能使得軸承的滾道表面產(chǎn)生波紋度,它們的影響往往比制造因素的影響更大,這是軸承用戶(hù)必須解決的課題。
二、軸與座孔形位精度的影響
軸和座孔的形位精度不良,軸承安裝后其套圈會(huì )發(fā)生撓曲變形,這樣引起的低頻振動(dòng)比軸承滾動(dòng)表面固有波紋度所引起的振動(dòng)還大。
1.安裝表面幾何誤差的影響
軸承圈滾道圓度一般在2μm左右,如安裝表面的形狀誤差大于2μm,通常為具有2~10個(gè)波的波紋度,當軸承套圈以過(guò)盈配合安裝到這個(gè)表面上時(shí),其滾道有可能順應地出現2~10個(gè)波紋度,而運轉時(shí)就會(huì )出現比轉速高2~10倍的振動(dòng)。
如果安裝軸承的軸頸附近有花鍵或緊配合平鍵,也可能導致軸承滾道出現波紋度。安裝表面沿軸向的不平直或其擋肩的倒角半徑過(guò)大,也會(huì )使套圈產(chǎn)生類(lèi)似的相似變形而導致振動(dòng)和噪聲。因此,如在檢驗安裝表面時(shí)發(fā)現有上述情況,必須進(jìn)行返修或換以品質(zhì)合乎要求的相配零件。
2.套圈與定位擋肩不垂直的影響
當軸承套圈與安裝部位的定位擋肩不垂直時(shí),如其在圓周方向為動(dòng)配合,則套圈產(chǎn)生扭曲,滾道變成橢圓形,其圓度誤差約為套圈與安裝表面之間間隙的兩倍。
3.過(guò)度夾緊力的影響
實(shí)踐證明,外圈容易變形且易受到過(guò)度夾緊力的影響。外圈與座孔通常為間隙配合,用兩個(gè)端蓋夾緊以軸向定位并防止微動(dòng)磨蝕。當端蓋過(guò)薄,形位誤差大,夾緊力太大,或是各螺栓的夾緊力不均勻,都會(huì )使外圈產(chǎn)生很大變形。由于夾緊而導致的套圈扭曲變形很大,所導致的振動(dòng)與噪聲也很顯著(zhù),必須保證端蓋的必要精度,均勻而適度地擰緊螺栓,以減少外圈由于夾緊的變形。
4.軸承與安裝表面的配合過(guò)松
軸承與安裝表面的配合過(guò)松,如果發(fā)生在旋轉的套圈與安裝表面(通常是軸)之間,套圈有可能發(fā)生相對于安裝表面的徑向運動(dòng),從而改變平衡狀態(tài),發(fā)生離心力激發(fā)的彈性振動(dòng),即使加以軸向夾緊,但是套圈仍能以熱膨脹的“蠕變”方式趨于徑向不平衡。
如果固定套圈與安裝表面(通常是座孔)之間的配合過(guò)松,軸系統的重量就更易使套圈變形,出現各種不圓度,如果加以軸向夾緊,這種變形就會(huì )加劇并被固定了下來(lái),當軸承運轉時(shí)這種變形就激發(fā)了彈性振動(dòng)。另外,如果外圈與座孔表面之間的配合過(guò)松,則軸承容易得到較大的游隙,這會(huì )導致交變彈性振動(dòng)的增加。因此,為避免出現這類(lèi)振動(dòng),不可使軸承的配合過(guò)松。
5.同軸度誤差的影響
同軸度誤差與軸承滾動(dòng)表面的幾何偏差、軸與座孔的同軸度及與其擋肩的垂直度有關(guān),但通常以后者為主,軸承本身的誤差相對要小得多。對于球軸承,同軸度誤差對其基本旋轉誤差影響顯著(zhù),并因此而產(chǎn)生與旋轉速度有關(guān)的振動(dòng)。
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