濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產(chǎn)滾動(dòng)軸承和直線(xiàn)運動(dòng)產(chǎn)品的領(lǐng)導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專(zhuān)營(yíng)舍弗勒集團旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承，是一家順應經(jīng)濟發(fā)展需要而誕生的專(zhuān)業(yè)化新型高端軸承公司。多年來(lái)一直從事軸承的銷(xiāo)售和售后技術(shù)支持，在機械行業(yè)技術(shù)方面有著(zhù)非常豐富的經(jīng)驗，今天濟南鴻慷機電進(jìn)口軸承專(zhuān)家為大家介紹一下軸承結構對振動(dòng)與噪聲的影響。

 

　 1.滾道聲

　　

　　滾道聲是由于軸承旋轉時(shí)滾動(dòng)體在滾道中滾動(dòng)而激發(fā)出一種平穩且連續性的噪聲，只有當其聲壓級或聲調極大時(shí)才引起人們注意。其實(shí)滾道聲所激發(fā)的聲能是有限的，如在正常情況下，優(yōu)質(zhì)的6203軸承滾道聲為25～27dB。這種噪聲以承受徑向載荷的單列深溝球軸承為最典型，它有以下特點(diǎn)：

　　

　　a.噪聲、振動(dòng)具有隨機性；

　　

　　b.振動(dòng)頻率在1kHz以上；

　　

　　c.不論轉速如何變化，噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級則隨轉速增加而提高；

　　

　　d.當徑向游隙增大時(shí)，聲壓級急劇增加；

　　

　　e.軸承座剛性增大，總聲壓級越低，即使轉速升高，其總聲壓級也增加不大；

　　

　　f.潤滑劑粘度越高，聲壓級越低，但對于脂潤滑，其粘度、皂纖維的形狀大小均能影響噪聲值。

　　

　　滾道聲產(chǎn)生源在于受到載荷后的套圈固有振動(dòng)所致。由于套圈和滾動(dòng)體的彈性接觸構成非線(xiàn)性振動(dòng)系統。當潤滑或加工精度不高時(shí)就會(huì )激發(fā)與此彈性特征有關(guān)的固有振動(dòng)，傳遞到空氣中則變?yōu)樵肼暋１娝苤词故遣捎昧水敶罡叱闹圃旒夹g(shù)加工軸承零件，其工作表面總會(huì )存在程度不一的微小幾何誤差，從而使滾道與滾動(dòng)體間產(chǎn)生微小波動(dòng)激發(fā)振動(dòng)系統固有振動(dòng)。盡管它是不可避免的，然而可采取高精度加工零件工作表面，正確選用軸承及精確使用軸承使之降噪減振。

　　

　　2.落體滾動(dòng)聲

　　

　　該噪聲一般情況下，大都出現在低轉速下且承受徑向載荷的大型軸承。當軸承在徑向載荷下運轉，軸承內載荷區與非載荷區，若軸承具有一定徑向游隙時(shí)，非載荷區的滾動(dòng)體與內滾道不接觸，但因離心力的作用則可能與外圈接觸，為此，在低轉速下，當離心力小于滾動(dòng)體自重時(shí)，滾動(dòng)體會(huì )落下并與內滾道或保持架碰撞且激發(fā)軸承的固有振動(dòng)和噪聲，并且有以下特點(diǎn)：

　　

　　a.脂潤滑時(shí)易產(chǎn)生，油潤滑時(shí)不易產(chǎn)生。當用劣質(zhì)潤滑脂時(shí)更易產(chǎn)生。

　　

　　b.冬季常常發(fā)生。

　　

　　c.對于只作用徑向載荷且徑向游隙較大時(shí)也易產(chǎn)生。

　　

　　d.在某特定范圍內也會(huì )產(chǎn)生且不同尺寸的軸承其速度范圍也不同。

　　

　　e.可能是連續聲亦可能是斷續聲。

　　

　　f.該強迫振動(dòng)常激發(fā)外圈的二階、三階彎曲固有振動(dòng)，從而發(fā)出該噪聲。通過(guò)采用預載荷方法可有效降低該噪聲，減少裝機后軸承工作徑向游隙，選用良好潤滑劑亦能有所改善，有些國外企業(yè)采用輕型滾動(dòng)體，如陶瓷滾子或空心滾子等技術(shù)措施來(lái)防止這種噪聲的產(chǎn)生。

　　

　　3.尖鳴聲

　　

　　它是金屬間滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生相當劇烈的尖叫聲，盡管此時(shí)軸承溫升不高，對軸承壽命和潤滑脂壽命也無(wú)多大影響，也不影響旋轉，但不悅耳聲令人不安，尤其是承受徑向載荷的大型短圓柱滾子軸承常有此噪聲，其特點(diǎn)為：

　　

　　a.軸承徑向游隙大時(shí)易產(chǎn)生。

　　

　　b.通常出現在脂潤滑中，油潤滑則較罕見(jiàn)。

　　

　　c.隨著(zhù)軸承尺寸增大而減小，且常在某轉速范圍內出現。

　　

　　d.冬季時(shí)常出現。

　　

　　e.它的出現是無(wú)規則的，和不可預知的，并且與填脂量及性能、安裝運轉條件有關(guān)。這種噪聲可采用減少軸承徑向游隙和采用淺度外圈滾道結構來(lái)防止。

　　

　　4.保持架聲

　　

　　在軸承旋轉過(guò)程中保持架的自由振動(dòng)以及它與滾動(dòng)體或套圈相撞擊就會(huì )發(fā)出此噪聲。它在各類(lèi)軸承中都可能出現，但其聲壓級不太高而且是低頻率的。其特點(diǎn)是：

　　

　　a.沖壓保持架及塑料保持架均可產(chǎn)生。

　　

　　b.不論是稀油還是脂潤滑均會(huì )出現。

　　

　　c.當外圈承受彎矩時(shí)最易發(fā)生。

　　

　　d.徑向游隙大時(shí)容易出現。

　　

　　由于保持架兜孔間隙及保持架與套圈間隙在軸承成品中不可避免的要存在，因此徹底消除保持架聲十分困難，但可通過(guò)減少裝配誤差，優(yōu)選合理的間隙和保持架竄動(dòng)量來(lái)改善。

　　

　　另一種保持架特殊聲是由于保持架與其他軸承零件引導面間的摩擦引發(fā)保持架的自激振動(dòng)而發(fā)生的喧囂聲。深溝球軸承的沖壓保持架較薄，在徑向和軸向平面內的彎曲剛度較低，整體穩定性差，軸承高速旋轉時(shí)就會(huì )因彎曲變形而產(chǎn)生自激振動(dòng)，引起“蜂鳴聲”。

　　

　　當軸承在徑向載荷作用下且油脂性能差的情況下，運轉初期會(huì )聽(tīng)到“咔嚓、咔嚓”的噪聲，這主要是由于滾動(dòng)體在離開(kāi)載荷區后，滾動(dòng)體突然加速而與保持架相撞而發(fā)出的噪聲，這種撞擊聲不可避免但隨著(zhù)運轉一段時(shí)間后會(huì )消失。

　　

　　防止保持架噪聲措施如下：

　　

　　a.為使保持架公轉運動(dòng)穩定，應盡量采用套圈引導方式并注意給予引導面的充分潤滑，對高速工況下的軸承結構給予改進(jìn)，將滾子引導的L型保持架改為套圈擋邊引導的Z型保持架。

　　

　　b.軸承高速旋轉時(shí)，兜孔間隙大的軸承其保持架振動(dòng)振幅遠大于兜孔間隙小的保持架振動(dòng)振幅，所以兜孔間隙取值尤為重要。

　　

　　c.要注意盡量減小徑向游隙。

　　

　　d.盡量提高保持架的制造精度，改善保持架表面質(zhì)量，有利于減小滾動(dòng)體與保持架發(fā)生碰撞或摩擦產(chǎn)生的噪聲。

　　

　　e.積極采用先進(jìn)的清洗技術(shù)，對零配件和合套后的產(chǎn)品進(jìn)行有效徹底的清洗，提高軸承的潔凈度。

　　

　　5.滾動(dòng)體通過(guò)振動(dòng)

　　

　　當軸承在徑向載荷作用下運轉，其內部只有若干個(gè)滾動(dòng)體承受載荷，由于與套圈的彈性接觸構成的“彈簧”支承使滾動(dòng)體在通過(guò)徑向載荷作用線(xiàn)產(chǎn)生了周期性振動(dòng)，而轉軸中心因此會(huì )上下垂直移動(dòng)或做水平方向移動(dòng)，同時(shí)引發(fā)噪聲。這類(lèi)振動(dòng)稱(chēng)之為滾動(dòng)體通過(guò)振動(dòng)，尤其是在低速運轉時(shí)表現更為明顯。

　　

　　而其振幅則與軸承類(lèi)型、徑向載荷、徑向游隙及滾動(dòng)體數目有關(guān)。通常該振幅較小，若振幅大時(shí)才形成危害，為此常采用減小徑向游隙或施加適當的預載荷來(lái)降低。

　　

　　工作溫度對軸承壽命的影響

　　

　　軸承在工作中，其尺寸會(huì )因材料結構的改變而變化。這種轉變受到溫度、時(shí)間及應力的影響。

　　

　　為了避免在工作中因材料的結構改變而發(fā)生不允許的尺寸變化，軸承材料必須經(jīng)過(guò)特殊的熱處理。

　　

　　根據不同的軸承類(lèi)型，標準的軸承是以淬透和感應淬火熱處理的鋼材制成，建議的最高工作溫度在120至200度之間。可以達到的最高工作溫度與熱處理的工藝過(guò)程有直接的關(guān)系。如果某應用的正常工作溫度高出建議的最高溫度，應選用穩定級數較高的軸承。如果軸承需要連續在高溫下工作，軸承的動(dòng)負載能力可能需要作出調整。

 

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷(xiāo)售顧問(wèn)

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