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来自轴承大厂的振动机械受力计算与轴承选择!

   日期:2023-09-07 07:06:46     来源:网络整理    作者:本站编辑    浏览:20    评论:0    

圆振筛
圆振动筛是一种具有圆形振动轨迹的振动筛,筛面是倾斜的,筛面倾角在15°-25°之间。一般圆振动筛采用单轴振动器激励,主要有偏心轴式和偏心块式两种形式。
单轴(双轴承)圆振筛的振动半径由筛箱和激振器的重量比值来确定。由于双轴承振动筛一般在远超过临界点的范围工作并接近达到静态振幅,所以可假定旋转过程中,筛箱和激振器的质心轴保持不变。

基于这个前提:

那么振动半径的计算公式:

式中
  • G 筛箱的重量 [kN]
  • G1 激振器的重量 [kN]
  • R 激振器的重心到轴承轴心的距离 [m]
  • r 筛箱的振动半径 [m]
  • G1 · R 激振器的不平衡力矩 [kN m]
  • G + G1 弹簧支撑的总重量 [kN]

轴承承受的离心力(径向力),通过筛箱自重,振动半径和转速来计算:

式中
  • Fr 轴承径向载荷 [kN]
  • m 筛箱的质量 [kg]
  • r 振动半径 [m]
  • ω 角速度 [1/s]
  • G 筛箱的重量 [kN]
  • g 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
  • n 转速 [rpm]
  • z 轴承数量

直线筛
双轴承直线筛的激振器由两个同步运行反向旋转的圆形抛出系统组成。
偏心轴旋转产生的离心力可分解成两个分力,一个沿着两轴心连线的方向,另一个沿着与此线垂直的方向。可以看出,沿轴心连线方向的两个分力相互抵消,而垂直方向的分力叠加起来,产生周期性的谐波脉冲惯性力,使筛箱沿直线方向振动。

由于在振动过程中,筛箱和偏心块的质心轴以及临界运行条件没有改变,因此在振动方向上接近“静态振幅”,轴承的载荷计算如下:
沿着振动方向:

垂直于振动方向,得到一个更大的轴承载荷:

偏心筛

与双轴承振动筛相比,偏心筛的振动半径是由轴的偏心量来确定的。可以使用与圆振筛相同的公式来计算两个内侧轴承的径向载荷:

筛箱的离心力在空转时由配重 (G2 ) 所抵消,偏心筛的外侧轴承承载较小。轴承承受的载荷不是恒定的,它随着筛箱上的支撑弹簧呈正弦变化。工作时,筛箱中的物料会影响机器的质量平衡,这会使外侧轴承承受附加载荷,但是这个附加载荷非常小。

外侧轴承一般根据轴的直径来选择,所选轴承的承载能力非常高,甚至没有必要进行疲劳寿命计算。
振动筛轴承尺寸选择
振动筛轴承的基本额定寿命Lh ,通常设计为10 000小时到20 000小时之间。根据ISO 281计算轴承基本额定寿命,并修正额定寿命。
当计算振动机械用调心滚子轴承的当量动载荷时,采用一个安全系数fz ,fz =1.2,把不确定的因素影响考虑在内,当量动载荷相当于1.2倍的径向载荷Fr 。实践证明,这可以确保足够运行时间的轴承选型。
举例:圆振筛

圆振筛:
  • 筛箱重量G = 35 kN
  • 振动半径r = 0.003 m
  • 转速n = 1200 min –1
  • 轴承数量z = 2

计算:

轴承选择:振动调心滚子轴承FAG:23220 E1-T41D

可根据 ISO 281 以及润滑条件来修正轴承的额定寿命,此处不展开!

《机泵与轴承》整理

 
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