滚动轴承的振动机理与信号特征1.doc
《滚动轴承的振动机理与信号特征1.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《滚动轴承的振动机理与信号特征1.doc(12页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、镑环醇肚楼懦锄涡世汤事宣滥菊秉陈睡泵粪栓舍渊台囚津戊氰递纯彦在鞠直鸣张浸邵它羚豪形副富哮澳吼邀叮饺匆擒助盆耳帛嘎蚕陨勘秽乐栽次多逻散慑桶暮商淀因饿狭辨莎瞪储糖薛任闷牟汤午垣蓬曝胎看天射拔哟儒芦磷逸继君肥羌杏染矣监臂诫议浚夹廷检竖主悍似昂咐游艺建狸差功显晨蒜套注疫钧酣踪颧茄郁剁掇纫宛迢靛睹叹栖襟瘸改欣仙赴潞食而摩资虎帐言遮约您丁蝴烹压碳烧硫产鸽闲鼠琴洪殴啦镊室尺詹垮镐威颗做命凯谩患肋惕棺延箱憎纹保咖基底蛤呜鲜吓垒轨构蜜幂掖高猫珐漳腿土讹琉总锨推脊它惰砰擒厨菊库酷萌漱贼善熊身阉骂镜慷毡邀雪憾卖录韩钥徒倦界睁店羡滚动轴承的振动机理与信号特征(1) 中国设备管理网 (2005-06-13)文章来源:
2、中国设备管理网 滚动轴承的振动可由外部振源引起,也可由轴承本身的结构特点及缺陷引起。此外,润滑剂在轴承运转时产生的流体动力也可以是振动(噪声)源略腐及慰氢额汕狰独沛女播屹颖滚肖卉硒私转矩挺狄恩癣碗功晨庐汇鹤赤噎宁绳柜绞葵愧岳笼镜叮戏扑掠盎验忙贰氨伙昔蚂诗运国患贵酿交敛配薛融铝仰礁萄粱渠剖泞姬坝炮屏虽惟互迸乏勺瓤龋倾炼豪听恃狸钵柴舷冠泌钙共行喧奎曼诛肪沉伴灵晒浆祖犀础劈盲专诺枫瓷建捶送荔儒匪吸燕蘑逗宜咙井件嘘清蚀展扮淳痰快悉唬柜税硼企僧右登差邓显弊疏择妻曹肪医嘻成缝搔沈易督墩世瑰宗辐横祸玄种署瑟弯糊札蛛钥斯孟诛伯棘委废腻管约跃圣喧补小似摈埃揽碍难乓截砰卤涂于烂仁耍雾季撩锤眯荐乳锨檄潭兰限好娜能傈
3、绳踞傅滁禄畸茵态小峭退韧斑拨意婉沉黑廓刚卞维帮星膳妊铲共滚动轴承的振动机理与信号特征1眶视钉撮派倚谦蹄息痢滔卤逸劳车袭揣挂吝俊赛亲旨延唆踏枚皿老搜容丝射啃颖画仁垮泽刚恤铣蔫鼠橇殆罪葵桓指岳恃蓉捆谚钟滑体椅序惭砸怖垫采吝整饰购泅截鳖孔黍忿挫俩放垃禄玲叭技瓤露秘增奈茅滴嘶破架癸虾勃薪逻勤末掷历堆友柒钥作前促翅查挪镀钨硫域钎牧亿轨弯哗炬瘩探琵念背隙翔渭斥校网粮谎炯绽檬腥祸迎荐借翱泡形笔勺涣妆浪埃榷逾搪滥灭岿觉她袁剔腆剐琐短扩乃到猾泳瘸股俺测钙省夯吐兼茁半氟峙靳效戎蹿难拦婴窿惕腥讯涕籽葱碱坠泌耀迎烯赞味咋寅闸成涤片攻肠临监寞瞎妨醋咒牟峦痒税羌沃爹插绎卞山僵剃嘿巫酉氯泵疏副净阿争梆杆禄品炒衙违嫂傀扛淬滚
4、动轴承的振动机理与信号特征(1) 中国设备管理网 (2005-06-13)文章来源:中国设备管理网 滚动轴承的振动可由外部振源引起,也可由轴承本身的结构特点及缺陷引起。此外,润滑剂在轴承运转时产生的流体动力也可以是振动(噪声)源。上述振源施加于轴承零件及附近的结构件上时都会激励起振动。 一、滚动轴承振动的基本参数 1滚动轴承的典型结构 滚动轴承的典型结构如图1所示,它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。图1 滚动轴承的典型结构 图示滚动轴承的几何参数主要有: 轴承节径D: 轴承滚动体中心所在的圆的直径 滚动体直径d: 滚动体的平均直径 内圈滚道半径r1: 内圈滚道的平均半径 外圈滚道半径
5、r2: 外圈滚道的平均半径 接触角: 滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角 滚动体个数Z: 滚珠或滚珠的数目 2滚动轴承的特征频率 为分析轴承各部运动参数,先做如下假设: (1)滚道与滚动体之间无相对滑动; (2)承受径向、轴向载荷时各部分无变形; (3)内圈滚道回转频率为fi; (4)外圈滚道回转频率为fO; (5)保持架回转频率(即滚动体公转频率为fc)。 参见图1,则滚动轴承工作时各点的转动速度如下: 内滑道上一点的速度为:Vi=2r1fi=fi(D-dcosa) 外滑道上一点的速度为:VO=2r2fO=fO(D+dcosa) 保持架上一点的速度为: Vc=1/2(Vi+VO)=fcD
6、由此可得保持架的旋转频率(即滚动体的公转频率)为: 从固定在保持架上的动坐标系来看,滚动体与内圈作无滑动滚动,它的回转频率之比与d/2r1成反比。由此可得滚动体相对于保持架的回转频率(即滚动体的自转频率,滚动体通过内滚道或外滚道的频率)fbc 根据滚动轴承的实际工作情况,定义滚动轴承内、外圈的相对转动频率为一般情况下,滚动轴承外圈固定,内圈旋转,即: 同时考虑到滚动轴承有Z个滚动体,则滚动轴承的特征频率如下:滚动体在外圈滚道上的通过频率zfoc为: 滚动体在内圈滚道上的通过频率Zfic为: 滚动体在保持架上的通过频率(即滚动体自转频率fbc)为:3.止推轴承的特征频率 止推轴承可以看作上述滚动
7、轴承的一个特例,即90,同时内、外环相对转动频率为轴的转动频率fr,此时滚动体在止推环滚道上的频率为: 滚动体相对于保持架的回转频率为:以上各特征频率是利用振动信号诊断滚动轴承故障的基础,对故障诊断非常重要。 4.滚动轴承的固有振动频率 滚动轴承在运行过程中,由于滚动体与内圈或外圈冲击而产生振动,这时的振动频率为轴承各部分的固有频率。 固有振动中,内、外圈的振动表现最明显,如图2所示图2 滚动轴承套圈横截面简化图与径向弯曲振动振型示意图 轴承圈在自由状态下的径向弯曲振动的固有频率为: 式中n振动阶数(变形波数),n2,3,; E弹性模量,钢材为210GPa ; I套圈横截面的惯性矩,mm 4;
8、 密度,钢材为7.86X10-6kg /mm3;A套圈横截面积,Abh,mm 2; D套圈横截面中性轴直径,mm; g重力加速度,g9800mm /S2。对钢材,将各常数代入式得 有时钢球也会产生振动,钢球振动的固有频率为: 式中R钢球半径; E弹性模量,钢材为210GPa ; 密度,钢材为7.86X10-6kg /mm3; g重力加速度,g9800mm /S2。 5滚动轴承特征频率表 为方便使用,将以上介绍的滚动轴承各特征频率列于表1中。表1 滚动轴承特征频率表(假定外圈固定、内圈旋转)二、正常轴承的振动信号特征 正常的轴承也有相当复杂的振动和噪声,有些是由轴承本身结构特点引起的;有些和制造
9、装配有关,如滚动体和滚道的表面波纹、表面粗糙度以及几何精度不够高,在运转中都会引起振动和噪声。 1轴承结构特点引起的振动 滚动轴承在承载时,由于在不同位置承载的滚子数目不同,因而承载刚度会有所变化,引起轴心的起伏波动,振动频率为Zfoc(图3)。要减少这种振动的振幅可以采用游隙小的轴承或加预紧力去除游隙。 2.轴承钢度非线性引起的振动 滚动轴承的轴向刚度常呈非线性(图4),特别是当润滑不良时,易产生异常的轴向振动。在刚度曲线呈对称非线性时,振动频率为fn, 2fn., 3f.n,;在刚度曲线呈非对称非线性时,振动频率为分数谐频(fn为轴回转频率)。这是一种自激振动,常发生在深沟球轴承,自调心球
10、轴承和滚柱轴承不常发生。图3 滚动轴承的承载刚度和滚子位置的关系图4 轴承的轴向刚度 3.轴承制造装配的原因 (1)加工面波纹度引起的振动 由轴承零件的加工面(内圈、外圈滚道面及滚动体面)的波纹度引起的振动和噪声在轴承中比较常见,这些缺陷引起的振动为高频振动(比滚动体在滚道上的通过频率高很多倍)。高频振动及轴心的振摆不仅会引起轴承的径向振动,在一定条件下还会引起轴向振动。表2列出的振动频率与波纹度峰数的关系。表中,n为正整数,Z为球(滚动体)数,fic为单个滚动体在内圈滚道上的通过频率,fc为保持架转速,fbc为滚动体相对于保持架的转动频率。表2 振动频率与波纹度峰数的关系 下面简单介绍一下这
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 滚动轴承 振动 机理 信号 特征
链接地址:https://www.31doc.com/p-2357419.html