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工作精度是指设备在工作中,即受力运行的状况下,设备综合精度的反映。它不仅反映静态几何精度,还反映了动态传动精度、设备的刚度、振动等指标。而在机械传动中,振动、噪声及温度都是在测量过程中随时间不断变化的,其变化值对传动精度影响较大,因此在机械传动中要做好动态测量及控制。;1.熟悉机械传动设备产生振动的基本原因。
2.了解常用的振动检测仪器,并能正确使用。
3.掌握设备运转时振动的检测方法。
4.掌握消除或减小振动的方法。
5.能使用测振仪检测振动,并进行振动诊断。
6.能对旋转体进行平衡。;一、振动的基本类型及产生原因
1.自由振动
自由振动是由外力突然变化或外界冲击等原因引起的,它是迅速衰减的,一般影响很小。
2.强迫振动
强迫振动是一种由于外界周期性干扰力的作用而引起的不衰减振动,如图10-1-1所示。;图10-1-1强迫振动;(1)机内振源
1)各个电动机的振动,包括电动机转子旋转不平衡引起的振动及电磁力不平衡引起的振动。
2)机械中回转零部件的不平衡。
3)运动传递过程中引起的振动。
4)往复部件的冲击。
5)液压传动系统的压力脉动。
6)切削时的冲击振动,切削负荷不均所引起切削力变化而导致的振动等。;(2)强迫振动的主要特点
1)在外界干扰力的作用下产生,但振动本身并不能引起干扰力的变化。
2)不管振动系统本身的固有频率如何,强迫振动的频率总是与外界干扰力的频率相同。
3)强迫振动的振幅大小还与干扰力、系统刚度系数及其阻尼系数有关;3.自激振动
自激振动是按照系统的固有频率进行的不衰减振动。
(1)自激振动是一种不衰减的振动,振动本身能引起某种力的周期性变化。
(2)自激振动的频率等于或接近系统的固有频率。
(3)自激振动能否产生以及振幅的大小,取决于每一振动周期内系统所获得的能量与所消耗能量的对比情况。;二、常用的振动测量仪器
常用的振动测量仪器多种多样,大致可分为三大类。
1.速度型传感振动仪;2.涡流式位移轴振动仪;3.加速度型传感器振动仪
加速度型传感器也是接触式传感器,主要用来测量齿轮、轴承等引起的振动。传???器的输出信号直接与被测物体的振动加速度成正比。加速度型传感器不仅能测低频振动,也能测中、高频振动,通过电子回路积分还能测振动速度和振动位移,所以应用较广泛。;三、振动的测量
振动的测量首先是要测出振动的基本参数,其中最重要的是振动位移、速度和加速度中任意一种的时域波形,其他参数(频率、相位等)是在这个被测出的原始信号基础上导出的。;图10-1-4轴承上测量点的位置;2.测量轴振动
如图10-1-5所示为涡流式位移传感器测量轴振动和轴向位移。;四、消除或减小振动的方法和途径
1.减少或消除振源的激振力
2.提高装配精度
3.隔振
4.提高系统的刚度及阻尼
5.改变工艺参数
6.使用减振器和阻尼器
;五、技能训练
1.使用测振仪检测振动;(1)使用测振仪检测振动的步骤
1)了解测量对象,收集相关资料。
2)确定测量方案,找出系统中可能的振动来源。
①测点的选择。
②测量单位的选择。
3)测定系统的工作速度。
4)进行振动测量。
5)分析测量数据,判别振动状态,找出主要振源。
6)测量结论和处理意见。;(2)使用注意事项
1)测振仪要与速度传感器、加速度传感器、位移传感器等一次仪表联用,才能发挥其作为二次仪表的作用。
2)在与一次仪表联用时,一定要保证一次仪表的测点选择正确,否则将影响测量结果。
3)在与位移传感器联用时,轴的被测表面要有较高的几何精度、较小的表面粗糙度和较均匀材料金相组织。;2.旋转体的平衡
(1)回转构件不平衡的种类
1)静不平衡
2)动不平衡。;图10-1-7不平衡的种类
a)静不平衡b)动不平衡;(2)回转构件的平衡方法
1)静平衡法。;图10-1-9静平衡法;2)动平衡法。
长径比较大或转速较高的转子通常都要进行动平衡试验。动平衡试验在转子被驱动旋转时进行。转子应在高于它的工作转速下实现动平衡。动平衡试验包含了静平衡试验,不仅可以平衡不平衡质量所产生的离心力,而且可以平衡离心力所产生的转矩。;3.振动的诊断
(1)振动的三个基本量的应用
1)频率。它是单位时间内完成振动(或振荡)的次数或周数,用于判断某个零件引起振动的原因。
2)振动值。它是振动精度标准,用于判断设备的劣化程度。
3)相位差。它是由振动频率或振动值的变化来判定的振动基本量。;(2)振动信号的分类、特征及图形(表10-1-1);(3)振动的简易诊断与精密诊断(表10-1-2);(4)振动诊断的方法
通常先使用便携式测振仪进行简易诊断,若判断出现异常,再进行精密诊断,以找出其故障原因。诊断的过程如图10-1-10所示。;图10-1-10振动诊断流程图;精密诊断需要以多方面对异常情况进行分析,对收集
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