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滚动轴承的振动机理与信号特征(1)         
滚动轴承的振动机理与信号特征(1)
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 8:42:46
 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r2:             外圈滚道的平均半径
        接触角α:                   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=2πr1fi=πfi(D-dcosa)                 
        外滑道上一点的速度为:VO=2πr2fO=πfO(D+dcosa)                   
        保持架上一点的速度为: Vc=1/2(Vi+VO)=πfcD                       
        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:

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