低振動軸承的應用-製造誤差/形位精度引起的振動及其對策
2007-11-07
1 由軸承製造誤差引起的振動
滾動軸承的內,外圈滾道和滾動體表(biǎo)麵沿圓周方向有程度不同的(de)波(bō)浪形加工痕跡-波紋度,這是引(yǐn)起軸承振動,誘發噪聲和使令旋轉軸的軸線發生偏心運動的極為重要的因素。由於加工痕跡所形成的波紋度而引起(qǐ)的振動,對於無徑向遊隙的軸承(chéng),或對除(chú)球軸承而外的其他軸承施加軸向負(fù)荷時也會發生(shēng),此外,對滾道波紋度的波數(shù)很多的軸承,在施以徑向負荷時也會發生。
上述由於製(zhì)造因素所引起(qǐ)的軸承滾動表麵波紋度,如欲控製其對軸(zhóu)承振(zhèn)動的影響,隻有通過提高滾動表麵的加工精度,減(jiǎn)少滾(gǔn)道表(biǎo)麵的(de)形狀誤(wù)差來求(qiú)得解決。以現代的技術水平而言,這(zhè)一努力已取得進展(zhǎn),但無法徹底消除這一振動與噪(zào)聲的重要根(gēn)源。應注意不僅是軸承的製造因素,而且軸承的(de)安裝因素以及軸和軸承座的剛性條(tiáo)件,都(dōu)可(kě)能(néng)使得軸承的滾道表(biǎo)麵產生波紋度,它們的影響往往比製造因素的影響更大(dà),這(zhè)是軸承用戶必須解決的課題。
2 軸與座孔(kǒng)形位精度的(de)影響
軸和座孔的形位精度不良,軸承安裝後其套圈會發生撓曲變形,這樣引起的低頻振動比軸承滾(gǔn)動(dòng)表麵固有波紋度所引起的振動還大。
2.1.安裝表麵(miàn)幾何誤差的影(yǐng)響
軸承圈滾道圓度一般在2μm左(zuǒ)右,如安裝表麵的形(xíng)狀誤差大於2μm-通常為具有2~10個波的波紋度(dù),當軸承套圈以過盈(yíng)配合安裝到這個表麵上時,其滾道(dào)有可能順應(yīng)地出現2~10個波紋(wén)度,而運轉時就會出現比(bǐ)轉速(sù)高2~10倍的振動。
如果安裝軸承(chéng)的(de)軸(zhóu)頸附近(jìn)有花鍵或緊配(pèi)合平鍵,也可能導致(zhì)軸承滾(gǔn)道出現波紋度。安裝表麵沿軸向的不平直或其擋(dǎng)肩(jiān)的(de)倒角半徑過大,也會使套圈產生類(lèi)似的相似變形而導致振動和噪聲。因(yīn)此,如在檢驗安裝表麵時發現(xiàn)有(yǒu)上述情況,必須進行返修或換以品質(zhì)合乎要求的相(xiàng)配零件。
2.2 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(chuí)直時,如其在圓周方向為動配合,則套圈產生扭曲,滾道變成橢圓形,其圓度誤差約(yuē)為套圈與安裝表麵之間(jiān)間隙的兩倍。
2.3 過度夾緊力的影響
實踐證明(míng),外圈容易變(biàn)形而容易受到過度夾(jiá)緊(jǐn)力的影響。外圈與座孔通常為間隙配(pèi)合,用兩個端蓋夾緊以(yǐ)軸向定位並防止微動磨蝕。當端蓋過薄,形位誤差大,夾緊力太大,或是各螺栓的夾緊力不均勻(yún),都會使(shǐ)外圈產(chǎn)生(shēng)很大變形。由(yóu)於夾緊而導致的套圈扭曲變形很大(dà),所導致的振動與噪聲也很(hěn)顯著,必須保證端蓋的必要精(jīng)度,均勻而適度(dù)地擰緊螺栓,以減少外(wài)圈由於夾緊的(de)變形。
2.4 軸承與安裝表麵的配合過鬆(sōng)
軸承與安裝表麵的配合過鬆,如果發生在旋轉的套(tào)圈與安裝(zhuāng)表麵(通常是軸)之間,套(tào)圈有可能(néng)發生相對於安裝表麵的徑向運(yùn)動,從而改變平衡狀態,發生(shēng)離心(xīn)力激發的彈(dàn)性振動,即使加以軸向夾緊,但是套圈仍能以熱膨脹的“蠕變”方式趨於徑向不平衡。
如果固定套圈與(yǔ)安裝表麵(通常是座孔)之間的配合過鬆,軸係統的重量(liàng)就更易使套圈變形,出現各種不圓(yuán)度,如果加以軸向夾緊,這種變形就會加(jiā)劇(jù)並(bìng)被固(gù)定了下來,當軸承運轉時這種變形就激發(fā)了彈性振動(dòng)。另外,如果外圈與座孔表麵之間的配合過鬆,則軸承容易得到較大的遊隙,—這會導致交變彈性振動的增加。因此,為避免出現(xiàn)這類振動,不可使軸承(chéng)的配合過鬆。
2.5 同軸度誤差的影(yǐng)響
同軸度誤(wù)差與軸承滾(gǔn)動表麵的(de)幾何偏差、軸與座(zuò)孔的同軸度及與其擋肩的垂直(zhí)度有(yǒu)關,但通常以後者為主,軸承本身的(de)誤差相對要(yào)小得多。對於球軸承,同軸度誤差對其基本旋轉誤差影響顯著,並因此而產(chǎn)生與旋轉速度有關的振動。(來(lái)源:www.51bearing.cn)