Вибрация ротора в подшипниках качения

Подшипники качения под действием силы тяжести вала (ротора) или других статических нагрузок могут стать источниками значительных колебательных сил. Это, во-первых, силы трения, во-вторых, кинематические и импульсные (ударные) силы при неровностях поверхностей качения, а, в-третьих, силы параметрического происхождения. Вследствие изменения жесткости подшипника из-за периодического изменения количества нагруженных тел качения.

Гармонические составляющие подшипниковой вибрации имеют частоты, определяемые частотами вращения элементов подшипника и их комбинациями. Выражения для частот вращения отдельных элементов подшипника качения можно получить из уравнений их движения.

Рассмотрим наиболее часто встречающийся случай, когда неподвижным является наружное кольцо подшипника, а вращающимся - внутреннее кольцо. Для определения основных частот подшипниковой вибрации достаточно знать скорость вращения машины п (об/мин) и следующие параметры:

• диаметр сепаратора, т.е. диаметр окружности, проходящей через центры тел качения. Здесь - наружный диаметр подшипника; - внутренний диаметр подшипника;

• - диаметр тела качения;

• - угол контакта тел качения с дорожками качения;

• z - число тел качения.

Первая часть задачи сводится к определению частот вращения отдельных элементов подшипника, т.е. частоты вращения сепаратора и частоты вращения тела качения при известных скорости вращения ротора машины и геометрических размерах подшипника, а именно,

Частота вращения внутреннего кольца равна