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振动压路机振动轴用轴承的选择
作者：天津金百联机电 发表时间：2012-02-22
1 受承力分析如图1所示，振动轴用轴承外圈3安装在振动轮1的内孔上，振动轴6安装在轴承内圈5上。施转动力由振动轴6带键端略多于入。当振动轴旋转时，带动偏心块2一起旋转。所产生的离心力Rg的方向就是偏心块2的方向。由于轴承内圈5是在振动轴6上，当振动轴6旋转时，轴承内圈5也跟着同步旋转。偏心块2相对于轴承内圈5没有位置变化，所以对于轴承内圈5来说，偏心块2所产生的离心力只作用于轴承内圈滚道的局部，在轴承内圈5上受到的是局部负荷。 [img]http://www.j-bearing.com/up_files/image/2007-3-6/39523721.gif[/img]1.振动轮 2.偏心块 3.轴承个圈 4.滚子 5.轴承内圈 6.振动轴轴承外圈3安装在振动轮1的内孔上，它有两种工况，一种是随振动轮1的停止转动而表静止，另一种是随振动轮1的前进，倒退而转动。振动轮1与振动轴6的转动速度相比，相对较慢。分析这两种工况，偏心块2产生的离心力基本是顺序作用在轴承外圈3滚道的整个圆周上，所以在轴承外圈3上所受到的是循环负荷。振动轴6旋转一周内，轴承餐圈3上所受的力有所不同（如图2所示）。当偏心块转到最高点α时。，是于振动轮设计中，振动轮在振动工况下要有一定的振幅，所以往往要求偏心块产生的离心力大于振动的整个质量。所以当偏心块转到a点时，由于离心力作用，能将振动轮整个提离地面；而当偏心块转到b点时，整个振动轮被大地托住，所以轴承外圈3上的b点所受力大于a点。 [img]http://www.j-bearing.com/up_files/image/2007-3-6/39523722.gif[/img]振动轴振动工况基本是、在振动轮前进或倒退转动工况下进行的，拿轴承外圈3滚道的某一点来分析，随振动轮的转动的转动而一起转动，基本随着从a点到b点的离心力的循环作用。在轴承外圈3的整个滚道圆周上，振动同旋转一周承受的是交变负荷，但在单位进间内，轴承外圈3的整个滚道圆周上仍承受循环负荷。2 轴承选用2.1 轴承类型根据振动压路机的振动频率，一般为25?50Hz。振动轴转速一般为1500?3000r/min。设计振动轮时，要使偏心块产生的离心力大于振动轮的总质量 ，使振动轮产生0.3?2mm的振幅。在10t级振动压路机上，激振力达200kN以上，这样大的激振力，使轴承径向承受较大的负荷，而对轴承径向承受较大的负荷，而对轴承轴向负荷要求不是很高。振动轴用轴承工作时承受冲击负荷，这就要求轴承有较好的刚性。另外，由于振动压路机偏心块产生的离心力较大，所以轴承选用型号，尺寸较大，相应质量也较大，对安装，维修有一定的难度，应考虑有利于安装的拆卸。根据以上分析，振动轴用轴承在工作中，径向受力大是关键。所以，应选择能承受较大径向力的圆 柱滚子轴承，还要合理选择内外圈可分离的轴承，以利安装，维修。2.2 轴承精度振动压路机工作时，常为振动冲击运动，主要是保证有一定的尺寸精度，对旋转精度要求不高，一般选择E级精度就可以。对于旋转速度低的轴承出可选用G级精度轴承，既能满足使用要求又能降低成本。2.3 游隙由于选用可他离式员承，所以通过轴承端盖垫即可调整轴向游隙。径向游隙在轴承制造时就确定了。试验表时，轴承基本组游隙在工作后温度持续上升，轴承端盖温度很快即达90oC左右，不久就使轴承过热咬死。原因是轴承在振动工况下，产生热量大，振动轮内散热条件也不好，油量少，冷却不充分。轴承发热过程， 内圈比外圈温度高。膨胀量大，从而使轴承径向游隙减小，可用以下经验公式证明Δu=Δt?α((d+D)/2)式中Δu??径向游隙减小量 ，Δt??温差，一般条件下为5?10oC，散热条件不好进，Δt可达15?20oC，α??钢的本膨胀系数，d??轴承内径，D??轴承外径。根据上述分析，重新选择了轴承径向游隙，选择了轴承辅助游隙，进行逐级国大试验，通过试验，如14t级振动压路机振轴用轴承内径为φ120mm，其径向游隙为0.20?0.25mm时，轴承的工作状况基本处于了稳定的阶段，环境温度在20oC，检测温度在80oC以内，轴承温度不再升高。取得了较好的效果。2.4 保持架在最初的轴承选用中，我们选择了通常的钢质轴承保持架，但在振动压路机这种冲击负荷工况下，实际使用2?3个月时，轴承保持架就严重磨损，最终造成整个轴承的损坏。根据分析，钢质保持架刚性着，耐磨性也差，为是造成保持架损坏的主要原因。为此，我们重新选择了结构刚性好，耐磨性好的铜基保持架。经实际使用，保证了这种冲击负荷工况的要求。2.5 配合如图1所示，根据对轴承的受力分析，轴承外圈受到的是循环负荷，轴承内圈所承受的是局部负荷，所以在轴承的配合上，外圈3与振动轮1的配合，应选择较紧的过渡配合；内圈5与振动轴6的配合。应选择较松的过渡配合，以便让套圈滚道间的磨擦力矩带动转位，延长轴承的使用寿命。3 结论经过上述的实验分析和选择，经使用，基本达到了设计要求。在振动压路机达到大修期内，不需要更换这一重要的零件，满足了施工要求。
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