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滚动轴承的制造误差和形位精度所引起的振动
发布时间:2018-10-08 16:57:40    点击次数:196次   
滚动轴承的制造误差和形位精度所引起的振动


滚动轴承的制造误差和形位精度所引起的振动


一、由轴承制造误差引起的振动

滚动轴承的内、外圈滚道和滚动体表面沿圆周方向有程度不同的波浪形加工痕迹-波纹度,这是引起轴承振动,诱发噪声和使旋转轴的轴线发生偏心运动的极为重要的因素。由于加工痕迹所形成的波纹度而引起的振动,对于无径向游隙的轴承或除球轴承外的其他轴承施加轴向负荷时也会发生,此外,对滚道波纹度的波数很多的轴承,在施以径向负荷时也会发生。

上述由于制造因素所引起的轴承滚动表面波纹度,如欲控制其对轴承振动的影响,只有通过提高滚动表面的加工精度,减少滚道表面的形状误差来求得解决。以现代的技术水平而言,这一努力已取得进展,但无法彻底消除这一振动与噪声的重要根源。应注意的是,不仅是轴承的制造因素,轴承的安装因素以及轴和轴承座的刚性条件,都可能使得轴承的滚道表面产生波纹度,它们的影响往往比制造因素的影响更大,这是轴承用户必须解决的课题。

二、轴与座孔形位精度的影响

轴和座孔的形位精度不良,轴承安装后其套圈会发生挠曲变形,这样引起的低频振动比轴承滚动表面固有波纹度所引起的振动还大。

1.安装表面几何误差的影响

轴承圈滚道圆度一般在2μm左右,如安装表面的形状误差大于2μm,通常为具有2~10个波的波纹度,当轴承套圈以过盈配合安装到这个表面上时,其滚道有可能顺应地出现2~10个波纹度,而运转时就会出现比转速高2~10倍的振动。

如果安装轴承的轴颈附近有花键或紧配合平键,也可能导致轴承滚道出现波纹度。安装表面沿轴向的不平直或其挡肩的倒角半径过大,也会使套圈产生类似的相似变形而导致振动和噪声。因此,如在检验安装表面时发现有上述情况,必须进行返修或换以品质合乎要求的相配零件。

2.套圈与定位挡肩不垂直的影响

当轴承套圈与安装部位的定位挡肩不垂直时,如其在圆周方向为动配合,则套圈产生扭曲,滚道变成椭圆形,其圆度误差约为套圈与安装表面之间间隙的两倍。

3.过度夹紧力的影响

实践证明,外圈容易变形且易受到过度夹紧力的影响。外圈与座孔通常为间隙配合,用两个端盖夹紧以轴向定位并防止微动磨蚀。当端盖过薄,形位误差大,夹紧力太大,或是各螺栓的夹紧力不均匀,都会使外圈产生很大变形。由于夹紧而导致的套圈扭曲变形很大,所导致的振动与噪声也很显著,必须保证端盖的必要精度,均匀而适度地拧紧螺栓,以减少外圈由于夹紧的变形。

4.轴承与安装表面的配合过松

轴承与安装表面的配合过松,如果发生在旋转的套圈与安装表面(通常是轴)之间,套圈有可能发生相对于安装表面的径向运动,从而改变平衡状态,发生离心力激发的弹性振动,即使加以轴向夹紧,但是套圈仍能以热膨胀的“蠕变”方式趋于径向不平衡。

如果固定套圈与安装表面(通常是座孔)之间的配合过松,轴系统的重量就更易使套圈变形,出现各种不圆度,如果加以轴向夹紧,这种变形就会加剧并被固定了下来,当轴承运转时这种变形就激发了弹性振动。另外,如果外圈与座孔表面之间的配合过松,则轴承容易得到较大的游隙,这会导致交变弹性振动的增加。因此,为避免出现这类振动,不可使轴承的配合过松。

5.同轴度误差的影响

同轴度误差与轴承滚动表面的几何偏差、轴与座孔的同轴度及与其挡肩的垂直度有关,但通常以后者为主,轴承本身的误差相对要小得多。对于球轴承,同轴度误差对其基本旋转误差影响显著,并因此而产生与旋转速度有关的振动。

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