由于軸承本身原因所引起的軸承振動(dòng)的六大原因
滾動(dòng)軸承工作時(shí)的振動(dòng),除了由外界激振因素,如轉(zhuǎn)子不平衡、不對(duì)中和結(jié)構(gòu)共振等,引起之外,屬于軸承本身原因所引起的振動(dòng)主要有下列幾種原因：
(1)軸承工作表面缺陷引起的振動(dòng)。滾動(dòng)軸承工作表面包括外圖內(nèi)滾道、內(nèi)圓外滾道和滾動(dòng)體表面。一般軸承的外圓固定,內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)。
滾動(dòng)軸承可能由于潤滑不良,載荷過大,軸承內(nèi)落入異物,銹蝕等原因引起軸承工作表面的剝落、裂紋、壓痕、腐蝕凹坑和膠臺(tái)等離散型缺陷或局部損傷。當(dāng)滾動(dòng)體通過一個(gè)缺陷點(diǎn)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沖擊信號(hào),軸承內(nèi)產(chǎn)生的沖擊能量可激起軸承零件以其固有頻率振動(dòng)。
由軸承局部缺陷所產(chǎn)生的沖擊脈沖信號(hào),其頻率成分不僅包含有反應(yīng)軸承故障特征的特征頻率(即通過缺陷處的沖擊頻率),而且還包含有反映軸承元件自振頻率的高頻成分。
由于軸承的外圈固定,而內(nèi)圈和滾動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)。因此缺陷出現(xiàn)在不同的軸承零件上,所產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)是不同的。因?yàn)橥馊κ庆o止的,所以外圈滾道表面缺陷引起的振動(dòng)信號(hào)不會(huì)出現(xiàn)信號(hào)調(diào)制現(xiàn)象。如圖6-16(a)而內(nèi)圈和滾動(dòng)體是轉(zhuǎn)動(dòng)的,所以內(nèi)圈滾道表面和滾動(dòng)體表面缺陷引起的振動(dòng)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生信號(hào)調(diào)制現(xiàn)象。其調(diào)制頻率為軸的轉(zhuǎn)速頻率或滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn)頻率,而載波頻率為各自的特征頻率,即通過缺陷處的沖擊頻率。內(nèi)圈的沖擊頻率滾動(dòng)體的沖擊頻率,如圖6-16(b)、(c)所示。
圖6-16 軸承元件損傷產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)
(2)滾動(dòng)體通過載荷方向產(chǎn)生的振動(dòng)。軸承在外載荷作用下,各滾動(dòng)體的受力大小依據(jù)其位置不同是不相同的:最下面的滾動(dòng)體受力最大,最上面的滾動(dòng)體受力最小。軸在旋轉(zhuǎn)過程中,各滾動(dòng)體的位置循環(huán)變化,每個(gè)滾動(dòng)體通過載荷中心線時(shí),就會(huì)發(fā)生一次力的變化對(duì)軸頸或軸承座產(chǎn)生激振作用,這個(gè)激振頻率就稱為通過頻率,通過頻率可用下式表示
(3)裝配不正確。如果軸承在軸上裝歪或者轉(zhuǎn)軸發(fā)生了彎曲,軸在旋轉(zhuǎn)時(shí)相當(dāng)于轉(zhuǎn)了的角度不對(duì)中現(xiàn)象,表現(xiàn)出以轉(zhuǎn)速頻率廣為特征的振動(dòng)頻率。但在滾動(dòng)軸承中,由于軸的彎曲使軸承單方向受力,因此又具有滾動(dòng)體通過頻率f的特征,兩者合成為±f,成為這種故降振動(dòng)的主要頻率成分。
(4)軸承內(nèi)、外圈的加工波紋。滾動(dòng)軸承內(nèi)、外圈雖然是經(jīng)過精加工,但是一些微小的加工波紋也會(huì)引起軸承的振動(dòng),振動(dòng)頻率與所處元件和波紋數(shù)有關(guān)。
(5)潤滑不良。滾動(dòng)軸承潤滑不良時(shí),滾動(dòng)體在旋轉(zhuǎn)中由于不能形成良好的油膜而發(fā)生金屬間的清動(dòng)摩擦,從而加速滾動(dòng)體和滾道的磨損和裝勞剝落。
(6)非線性振動(dòng)。滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和滾道的剛度很大,當(dāng)潤滑狀態(tài)不良時(shí),軸承容易出現(xiàn)非線彈性。
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