振動(dòng)篩滾動(dòng)軸承振動(dòng)的因素分析

楊帥軍老師

紅星技術(shù)工程師

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振動(dòng)篩主要應(yīng)用于石料生產(chǎn)，冶金，耐火材料，煤炭等領(lǐng)域。振動(dòng)篩主要由篩箱、激振器、懸掛（或支承）裝置及電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)經(jīng)三角皮帶，帶動(dòng)激振器主軸回轉(zhuǎn)，由于激振器上不平衡重物的離心慣性力作用，使篩箱獲振動(dòng)，完成物料篩分。本文介紹影響振動(dòng)篩滾動(dòng)軸承振動(dòng)的因素。

1．軸承幾何精度

振動(dòng)篩激振力大，導(dǎo)致軸承承受很大的徑向力，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)。軸承精度越高，振動(dòng)越小。滾道特別是滾動(dòng)體表面的波紋度對軸承的振動(dòng)影響大，滾動(dòng)體與保持架及內(nèi)外圈滾動(dòng)表面的間隙及其相對運(yùn)動(dòng)都會引起軸承的振動(dòng)，這是由于滾動(dòng)體的自旋頻率較高，工作表面同時(shí)與內(nèi)外滾道接觸，滾動(dòng)體、套圈、保持架所產(chǎn)生的振動(dòng)大小大致為4：3：1的關(guān)系。所以降低軸承振動(dòng)應(yīng)先提高滾動(dòng)體的表面加工精度。

2.偏心振動(dòng)

振動(dòng)篩采用的激振器，大多為偏心軸激振器和箱式激振器。偏心軸激振器安裝調(diào)整方便，但造價(jià)較高，且偏心距不可調(diào)整；箱式激振器采用相對位置可調(diào)的扇形偏心塊，可實(shí)現(xiàn)激振力大小的調(diào)整，從而達(dá)到振幅可調(diào)的目的。

激振器工作時(shí)偏心質(zhì)量產(chǎn)生的離心力使偏心軸彎曲，導(dǎo)致軸承內(nèi)外套圈的相對偏轉(zhuǎn)，由于偏心會產(chǎn)生以轉(zhuǎn)頻及其各階諧頻而導(dǎo)致的振動(dòng)，故運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的慣性力和慣性力偶將引起軸承的動(dòng)反力和振動(dòng)，破壞軸承等零部件的平穩(wěn)工作狀態(tài)，產(chǎn)生高頻振動(dòng)。研究分析分析表明，當(dāng)激振器軸承振動(dòng)頻率與篩箱彈性振動(dòng)的某一階固有頻率相同時(shí)，將引起篩箱彈性體的強(qiáng)烈振動(dòng)。

軸承與偏心系統(tǒng)組成的振動(dòng)系統(tǒng)，可視為單自由度系統(tǒng)。軸承主動(dòng)軸與從動(dòng)軸系統(tǒng)均存在某一數(shù)值的共振頻率，如果某一激振頻率與共振頻率接近，則發(fā)生共振。另外，由于偏心存在離心慣性力，所以會產(chǎn)生彎曲振動(dòng)，如果轉(zhuǎn)速接近臨界值，則發(fā)生彎曲共振。

3.軸承徑向游隙

徑向游隙過大過小都會使軸承系統(tǒng)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。徑向游隙過小引起高頻振動(dòng)，過大則引起低頻振動(dòng)。通過對振動(dòng)篩軸承的試驗(yàn)結(jié)果表明，徑向游隙過大，降低軸承彈性系統(tǒng)的徑向固有頻率，容易產(chǎn)生共振，產(chǎn)生較大低頻振動(dòng)。這是因?yàn)樵跐L動(dòng)體和套圈的沖擊點(diǎn)會產(chǎn)生較大加速度。在沖擊初期，產(chǎn)生與機(jī)械質(zhì)量和物體形狀無關(guān)的高頻壓縮波，并傳人金屬內(nèi)部；而在沖擊后期，會由機(jī)械力產(chǎn)生一個(gè)比沖擊壓縮波頻率低的機(jī)械振動(dòng)。故徑向游隙較大會使軸承在通頻帶上振動(dòng)加劇。

4.摩擦與潤滑

軸承是振動(dòng)篩較難控制的主要振動(dòng)源，由于振動(dòng)篩是靠很大的激勵(lì)力來維持工作的，所以軸承所受的徑向力很大，振動(dòng)篩在工作過程中，很大的激振力將引起軸承系統(tǒng)的彈性振動(dòng)。如果潤滑不良，就會產(chǎn)生較大的摩擦使軸承溫升過高，熱膨脹過大，使徑向游隙顯著減小，從而又加劇了摩擦，溫升進(jìn)一步提高。

5.配合

外圈與支承孔的配合會影響振動(dòng)的傳遞，較緊的配合會迫使?jié)L道變形，加大形狀誤差，導(dǎo)致振動(dòng)增加。較松配合可使間隙內(nèi)油膜產(chǎn)生阻尼作用。外圈與(軸承座)支承孔的材料性質(zhì)相差較大，特別是在其間放置橡膠減振環(huán)，能抑制振動(dòng)的傳遞。

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