由于軸承本身原因所引起的軸承振動的六大原因
滾動軸承工作時的振動,除了由外界激振因素,如轉子不平衡、不對中和結構共振等,引起之外,屬于軸承本身原因所引起的振動主要有下列幾種原因：
(1)軸承工作表面缺陷引起的振動。滾動軸承工作表面包括外圖內滾道、內圓外滾道和滾動體表面。一般軸承的外圓固定,內圈轉動。
滾動軸承可能由于潤滑不良,載荷過大,軸承內落入異物,銹蝕等原因引起軸承工作表面的剝落、裂紋、壓痕、腐蝕凹坑和膠臺等離散型缺陷或局部損傷。當滾動體通過一個缺陷點時,就會產生一個沖擊信號,軸承內產生的沖擊能量可激起軸承零件以其固有頻率振動。
由軸承局部缺陷所產生的沖擊脈沖信號,其頻率成分不僅包含有反應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,而內圈和滾動體轉動。因此缺陷出現在不同的軸承零件上,所產生的振動信號是不同的。因為外圈是靜止的,所以外圈滾道表面缺陷引起的振動信號不會出現信號調制現象。如圖6-16(a)而內圈和滾動體是轉動的,所以內圈滾道表面和滾動體表面缺陷引起的振動信號會產生信號調制現象。其調制頻率為軸的轉速頻率或滾動體的公轉頻率,而載波頻率為各自的特征頻率,即通過缺陷處的沖擊頻率。內圈的沖擊頻率滾動體的沖擊頻率,如圖6-16(b)、(c)所示。
圖6-16 軸承元件損傷產生的振動信號
(2)滾動體通過載荷方向產生的振動。軸承在外載荷作用下,各滾動體的受力大小依據其位置不同是不相同的:最下面的滾動體受力最大,最上面的滾動體受力最小。軸在旋轉過程中,各滾動體的位置循環變化,每個滾動體通過載荷中心線時,就會發生一次力的變化對軸頸或軸承座產生激振作用,這個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軸發生了彎曲,軸在旋轉時相當于轉了的角度不對中現象,表現出以轉速頻率廣為特征的振動頻率。但在滾動軸承中,由于軸的彎曲使軸承單方向受力,因此又具有滾動體通過頻率f的特征,兩者合成為±f,成為這種故降振動的主要頻率成分。
(4)軸承內、外圈的加工波紋。滾動軸承內、外圈雖然是經過精加工,但是一些微小的加工波紋也會引起軸承的振動,振動頻率與所處元件和波紋數有關。
(5)潤滑不良。滾動軸承潤滑不良時,滾動體在旋轉中由于不能形成良好的油膜而發生金屬間的清動摩擦,從而加速滾動體和滾道的磨損和裝勞剝落。
(6)非線性振動。滾動軸承的滾動體和滾道的剛度很大,當潤滑狀態不良時,軸承容易出現非線彈性。
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