濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動軸承和直線運(yùn)動產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下軸承的振動與皮紋度。
降低軸承噪音是目前軸承行業(yè)在提高軸承質(zhì)量方面一項(xiàng)迫切需要解決的問題。影響軸承噪音的主要因素是軸承溝道表面及鋼球表面的波紋度。波紋度是在磨削過程中由于振動而引起的,因此,研究振動與皮紋度之間的關(guān)系以及振動產(chǎn)生的原因是非常必要的。
振動與波紋度的關(guān)系
影響波紋度的原因很多,主要是取決于磨削過程中的振動大小,振動力越大,則產(chǎn)生的振幅亦大。隨著振幅的增大,波紋度的波度值亦增大,波度值與振動體的振幅是成正比的。
為了找出產(chǎn)生振動的原因,首先要測量出波紋數(shù),然后就可以計(jì)算振動體是哪一種。它們之間關(guān)系是:
N振=aN工件
式中 N振—振動體每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
N工件—工件的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
a— 工件在一個圓上的波紋數(shù)
振動產(chǎn)生的原因及消除方法
磨床在磨削過程中,主要產(chǎn)生強(qiáng)迫振動、自激振動和自由振動。強(qiáng)迫振動約占60%以上,自激振動約占30%左右,其余是自由振動。
一、強(qiáng)迫振動
強(qiáng)迫振動產(chǎn)生的原因很多,但是由于強(qiáng)迫振動所引起的振動頻率往往是等于或成倍等于振動體本身的頻率,所以很容易找出振源,并加以消除。
1、由于砂輪不平衡所引起的
?。?)砂輪在粗修以前要進(jìn)行一次靜平衡,粗修后再進(jìn)行一次靜平衡,然后再進(jìn)行精修砂輪。
?。?)在安裝砂輪時,應(yīng)注意使砂輪法蘭盤和錐孔垂直,使錐孔和主軸錐面的接觸良好,沙輪兩面要墊同樣厚度的紙片,以免由于安裝不良而引起砂輪的不平衡。
?。?)在停止磨削、關(guān)閉冷卻液后,應(yīng)繼續(xù)讓砂輪空轉(zhuǎn)5~7分鐘,靠離心力去掉砂輪上殊余冷卻液。否則機(jī)床停止一定時間以后,殊余的冷卻液都凝固在砂輪的下部,再重新開動機(jī)床時,砂輪就不平衡了。
?。?)因?yàn)樯拜唭?nèi)部組織不均勻,即使原來平衡好的砂輪,在使用過程中也會產(chǎn)生新的不平衡,因此最好采用一種在磨削過程中的自動平衡裝置。
2、由于砂輪內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度大小不一引起的
砂輪在磨削過程中,由個結(jié)合強(qiáng)度不一樣,引起磨粒脫落的快慢速度亦不一樣,砂輪結(jié)合強(qiáng)度大的部分,磨粒不易脫落,產(chǎn)地局部鈍化。砂輪本身自然形成波紋狀態(tài),在磨削過程中也會引起振動。
3、由了電動機(jī)振動的影響
?。?)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子、皮帶輪等轉(zhuǎn)動件不平衡也會引起振動,因此必須仔細(xì)進(jìn)行動平衡,最好把電動機(jī)的振幅降低到5μ左右。
?。?)電動機(jī)上滾動軸承質(zhì)量較差會引起振動,因此應(yīng)把普通品軸承換成精密品軸承。
?。?)已經(jīng)采取過措施的電動機(jī),仍然有振動。因此在機(jī)床安裝處要用硬橡皮或消振裝置把它隔離開。
4、由于高速回轉(zhuǎn)引起的零件的不平衡
高速回轉(zhuǎn)造成零件不平衡的原因主要有:
?。?)零件的材料密度不均勻,鑄件毛坯質(zhì)量不好,如皮帶輪上有雜質(zhì)和氣孔;
?。?)零件形狀不規(guī)則,如有凸肩、孔、鍵槽和緊固零件等;
?。?)固定在一起回轉(zhuǎn)的零件其重心不在回轉(zhuǎn)中心上。
由于不平衡所引起的慣性力,對機(jī)床振動的影響是非常大的,不平衡的偏心力與角速度的平方成正比。其計(jì)算公式為:
P=Mω2,P=G/g•(πn/30)2P
式中 G——轉(zhuǎn)動零件的重量(公斤)
g——重力加速度(米/秒2)
P——重心偏移距離(米)
ω——轉(zhuǎn)動零件的角速度(弧度/秒)
M——回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量
N——回轉(zhuǎn)零件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
為了消除回轉(zhuǎn)零件的不平衡,不僅要精心設(shè)計(jì)和制造,而且在使用中要進(jìn)行認(rèn)真的平衡。一般平衡方法有兩種:一種是靜平衡,適用于長度和直徑的比值(L/D)小于3以下的零件;一種是動平衡,適用于長度和直徑的比值大于3以上的零件。
5、由于轉(zhuǎn)動零件所引起的
(1)齒輪精度不好,如齒距不等,漸開線齒型誤差和節(jié)圓振擺誤差等。由于以上原因而產(chǎn)生的振動,就形成了復(fù)雜振動,為了消除這種振動,必須提高齒輪制造精度,特別是圓周速度較高的齒輪。
?。?)皮帶不能調(diào)整過緊,最好采用皮革、絲織和壓膠的無接頭平皮革,因?yàn)樗鼈兙哂泻芎玫臏p振作用,它為三角皮帶振動的十分之一或者更小些。在選擇三角皮帶時,應(yīng)注意其質(zhì)量,如厚度、寬窄、撓性等要一致。皮帶輪應(yīng)盡量采用卸荷式的,以減小主軸撓曲。
(3)回轉(zhuǎn)的主軸所用的軸承精度不高,由于滾道壁厚差、波紋度、不圓度和滾動體的尺寸差等而引起振動。因此,要選用精度高的軸承。
6、由于工作臺運(yùn)動時所產(chǎn)生的慣性力引起的
?。?)工作臺換項(xiàng)時的沖擊振動,如擺頭磨床要提高擺動系統(tǒng)的精度。
?。?)進(jìn)給工作慢速移動時產(chǎn)生的爬行也會形成振動。因此,要提高滾動導(dǎo)軌的精度,提高絲桿、絲母的精度,必要時可采用靜壓導(dǎo)軌。
7、機(jī)床鋼性結(jié)構(gòu)不夠引起的振動
磨床上的有些部件如主軸、軸承和床身等剛度不夠時,也會產(chǎn)生振動。為得到足夠的剛性,有的把滾動軸承改裝成靜壓軸承。
二、自激振動
自激振動是由于磨削過程中本身所引起的。磨削時產(chǎn)生的自激振動過程的原理,在不穩(wěn)定的磨削時產(chǎn)生的一個周期性交變的磨削力分力P,它作用在機(jī)床系統(tǒng)上,并引起振動Y,而Y又反過來影響交變力P。兩個基本部分之間相互作用,使產(chǎn)生的振動變得很復(fù)雜。
波紋度也與工藝規(guī)范的選擇有關(guān),砂輪架進(jìn)刀速度加快,磨削抗力會增加,砂輪軸的振幅就增大,導(dǎo)致波度值也增加。波紋度不僅決定于砂輪軸的振幅,還與砂輪的性質(zhì)、粘合強(qiáng)度以及砂輪修正好壞有關(guān)。因?yàn)樯拜啽砻娴淖兓?,會引起磨削抗力的變化,這對波紋度是有影響的。
總之,強(qiáng)迫振動始終是存在的,其關(guān)鍵是如何找到振源,進(jìn)而減小振動。自激振動與強(qiáng)迫振動正好相反,這種振動或者是完全不發(fā)生——穩(wěn)定磨削;或者是發(fā)生并且很快使振幅增大——不穩(wěn)定磨削。因此,工藝部門和操作者要創(chuàng)造條件,使其不產(chǎn)生自激振動或者盡量減小自激振動。
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