⑴ 滾動軸承振動機理
我們知道軸承的結構主要由 4大件組成:內外圈、保持架、鋼球, 加上潤滑劑就是5 大件了。在軸承運轉的過程中,這幾大件相互之間 形成的摩擦副有:外圈與保持架、內圈與保持架、滾動體與保持架、 內、外圈與滾動體,結構是封閉式的摩擦副還存在密封圈(或防塵蓋) 與內外圈、油脂與機械物質等的摩擦。以上這些摩擦副最終形成了軸 承運轉時發出的聲音,這種本能固有的聲音行業上稱做軸承的「基礎 噪音」。測振時這種聲音一般表現的比較平穩、輕微、柔和,這與我 們攻關的低噪音有所不同。軸承運轉的過程中,由於軸承滾道工作面、 滾動體、潤滑不良等缺陷的影響,在加速度測振儀上,這些缺陷經過 感測器而產生的振動脈沖更大地激起軸承本身固有頻率振動,從而產 生出人耳聽起來不舒服的異常音。
下面我講一下影響低噪音軸承的因素。
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二、影響靜音軸承的因素
1.產品結構的影響
從最近幾年軸承結構的不斷更新來看,以消除噪音為目的來改進 產品結構的還不少,比如:內外滾道的優化設計、寬邊保持架的採用、 鋼球的球形偏差改進等等。實際拆套中發現鋼球往往有「貓眼」的, 其實是保持架結構不合理導致。我計算過 6308、 6309、 6311 目前所 用的保持架結構, 6309、 6311 的在實際受力的情況下比理論受力結 構變形量增大了() mm,這樣運轉時鋼球必然撞擊保持架,則易產生 磨痕,影響低噪音控制。
2.零件缺陷的影響
(1).鋼球缺陷的影響
在軸承幾大件中,鋼球對成品軸承的振動影響最大。鋼球的球 形偏差及表面磕碰傷直接影響成品軸承的振動,因此嚴格控制鋼球的 球形偏差及表面磕碰傷,能夠降低軸承的低頻振動。目前鋼球廠家在 鋼球的加工過程中提高研磨盤的加工質量,控制研磨盤的溝形偏差, 並選用優質精研液,以降低鋼球表面粗糙度。鋼球的表面質量在測振 儀上聲音放大器一般表現為「嚓嚓沙沙」的鋸齒音,在 BVT 型測振 儀上比較明顯,同時拆套後會發現鋼球表面有劃傷、麻點等缺陷,經 打硬度此類鋼球硬度一般都低於 62.5HRC 。實驗表明如果鋼球硬度在 63.9HRC 的沒有鋸齒音,鋼球硬度在 62.9HRC 的鋸齒音會減少 40%, 硬度在 61.4HRC 時一定有鋸齒音。在測振時,鋼球缺陷在 S0910 型 上波形一般表現為幅值很大的尖峰脈沖,在 BVT 型聲音一般為「嗡
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嗡」音。
(2).套圈缺陷的影響
在套圈缺陷對振動的影響中,內圈較於外圈影響大,在測振儀上 測振時由於內圈始終處於旋轉狀態,因此,內圈缺陷在示波器上脈沖 波形表現為連續的,外圈缺陷表現為斷續的。套圈加工尤其是基準面 加工,比如:端面平行差採用往復磨,把平行差由原來的 5um 壓縮 到 3um,好的基本在 1um 之內以保證產品溝側擺,即溝位平行差。 套圈溝道加工過程中,控制好溝曲率(按下偏差進行加工)的離散性, 以降低溝道的Pt、波紋度。套圈溝道表面質量不好,如:振紋、粗糙 度超差產品測振時波形表現為粗而寬,且分貝值高;ΔCir 超差,在 BVT 型上低頻值高,ΔCir 過大在 S0910 型表現為「嗡嗡」音。套圈 溝道有銹的,測振時波形粗而寬、亂,聲音尖銳,分貝值高。套圈溝 道超精嚴格控制粗糙度,表面紋理一定要有絲路。