軸承噪聲的產生原因和控制辦法

軸承噪聲的產生原因和控制辦法軸承的振動噪聲，是考核軸承綜合質量的主要指標之一。軸承噪聲不僅直接影響主機的性能，而且過大的噪聲還會對操作者造成噪聲疲勞。隨著我國機械工業(yè)的高速發(fā)展，提供低噪聲的軸承，是軸承行業(yè)的一項重要任務，也是我公司的努力方向。1．產生原因：噪聲來源主要有以下幾種。一種是軸承的結構形式、套圈壁厚、原始游隙、保持架形狀、滾動體數量等固有因素所引起。另一種是因軸承零件制造時所產生的種種缺陷（如套圈和滾動體波紋、內圈滾道寬度不一致、保持架底高變動量超差、成品清潔度不好、滾道磕碰傷、中外徑斜面磕碰以及殘磁超標等）。2．應對措施：（1）對設計方案進一步研究，力求設計更合理。（2）加強對車加工產品質量的控制，特別是對小擋邊寬度的控制，確保滾道寬度的一致性。從現在起，車加工產品的滾道寬度作為一個必檢項目，從嚴進行控制，確保滾道寬度符合產品圖的要求。（3）加強對保持架質量的控制，對沒有光飾的保持架或雖光飾但毛刺很大的保持架，堅決拒收。對保持架底高變動量超標的保持架也堅決拒收。(4)加強工序間產品質量的控制，杜絕滾道磕碰傷，最大限度地降低滾動面（內外圈滾道和滾子表面）的振紋，降低波紋度。(5)加強工藝研究，提高產品的加工工藝水平，特別是內圈壁厚差的控制要符合要求。(6)加強對設備的維護和保養(yǎng)，確保關鍵設備的加工能力和質量，確保關鍵設備的能力保障系數Cpk≥1.33。(7)提高操作工的技能，提高他們調整機床的操作技能，使產品的加工精度有一個質的飛躍。(8)配備應有的工位器具，減少運輸過程中的磕碰傷，盡量減少產品返工，減少裝卸次數。加強轉運過程中的管理，做到輕拿輕放，杜絕人為磕碰。(9)提高成品的清潔度，首先從提高零件清潔度開始，清洗劑和清洗煤油要按規(guī)定定期更換。各單位要加強管理，樹立“質量第一”思想。頭腦中始終牢記質量是企業(yè)的生存之本，立足之根，發(fā)展之源。質量就是效益，沒有質量，企業(yè)就沒有效益，質量是企業(yè)追求的永恒主題，時刻抓牢質量這根弦。各單位主管是質量的第一責任人，質量的好壞，主要取決于部門主管的思想認識。部門主管重視，產品質量就好;部門主管不重視，或者重視不夠，產品質量就不可能好。我們一定要花大力氣，積極引導全體員工，切實把提高產品質量放在事關企業(yè)生存和發(fā)展的戰(zhàn)略高度上來，確保產品質量的穩(wěn)定合格。歸結起來，滾動軸承的噪聲主要來源于四種類型的軸承振動：(1)軸承的結構振動，是軸承特有的聲音，具有1000Hz以上的頻率；(2)零件表面波紋度引起的振動，是一種高頻振動聲，其特征是聲音的頻率隨軸承轉速而變化；(3)保持架的振動，是一種保持架聲，是保持架與滾動體之間發(fā)生的碰撞產生的聲音，其特征是具有周期性；(4)塵埃引起的振動，是塵埃微粒和雜質在滾道與滾動體之間產生的聲音，其特征是非周期性。影響軸承振動的主要因素，概括起來有以下四個方面：1)設計參數：包括滾動體數量、套圈壁厚和游隙等。2)軸承零件的制造誤差：包括滾道和滾動體表面粗糙度、波紋度以及圓度誤差。大量試驗研究表明，波紋度對軸承振動的影響占主導地位，而表面粗糙度和圓度的影響相對較小。3)工作條件：軸承在運轉過程中，載荷、轉速、潤滑條件三個方面對軸承振動的影響最大。4)安裝參數：軸承與軸和軸承座的配合、安裝時的偏心等因素也同樣對軸承的振動產生影響。軸承振動的物理量確定以后，評定軸承振動的大小，通常采用振動值和振動峰值，按振動值大小不同分為不同的組別等級。目前，國內軸承行業(yè)對中小型深溝球軸承、圓錐滾子軸承和圓柱滾子軸承的振動速度限值和振動加速度限值做出了規(guī)定，并制定了相應的機械行業(yè)標準。軸承振動等級劃分軸承振動等級深溝球軸承五個等級振動速度V，V1，V2，V3，V4五個等級振動加速度Z，Z1，Z2，Z3，Z4圓錐滾子軸承四個等級振動速度V，V1，V2，V3三個等級振動加速度Z，Z1，Z2圓柱滾子軸承四個等級振動速度V，V1，V2，V3原則上，V組或Z組是對軸承振動性能的基本要求，檢驗合格的軸承均應達到，而其余組別是對軸承振動有更高要求時采用。例如，普通電動機一般應達到Vl(Z1)～V2(z2)組水平，而對于辦公機具等安靜場所用軸承則應達到V3(Z3)組以上水平。分析影響振動篩滾動軸承振動的主要因素振動篩主要應用于石料生產，冶金，耐火材料，煤炭等領域。振動篩主要由篩箱、激振器、懸掛（或支承）裝置及電動機等組成。電動機經三角皮帶，帶動激振器主軸回轉，由于激振器上不平衡重物的離心慣性力作用，使篩箱獲振動，完成物料篩分。本文中，鄭州鑫海機械分析介紹影響振動篩滾動軸承振動的因素。1.偏心振動振動篩采用的激振器，大多為偏心軸激振器和箱式激振器。偏心軸激振器安裝調整方便，但造價較高，且偏心距不可調整；箱式激振器采用相對位置可調的扇形偏心塊，可實現激振力大小的調整，從而達到振幅可調的目的。激振器工作時偏心質量產生的離心力使偏心軸彎曲，導致軸承內外套圈的相對偏轉，由于偏心會產生以轉頻及其各階諧頻而導致的振動，故運轉中產生的慣性力和慣性力偶將引起軸承的動反力和振動，破壞軸承等零部件的平穩(wěn)工作狀態(tài)，產生高頻振動。研究分析分析表明，當激振器軸承振動頻率與篩箱彈性振動的某一階固有頻率相同時，將引起篩箱彈性體的強烈振動。軸承與偏心系統(tǒng)組成的振動系統(tǒng)，可視為單自由度系統(tǒng)。軸承主動軸與從動軸系統(tǒng)均存在某一數值的共振頻率，如果某一激振頻率與共振頻率接近，則發(fā)生共振。另外，由于偏心存在離心慣性力，所以會產生彎曲振動，如果轉速接近臨界值，則發(fā)生彎曲共振。2．軸承幾何精度振動篩激振力大，導致軸承承受很大的徑向力，從而產生強烈振動。軸承精度越高，振動越小。滾道特別是滾動體表面的波紋度對軸承的振動影響最大，滾動體與保持架及內外圈滾動表面的間隙及其相對運動都會引起軸承的振動，這是由于滾動體的自旋頻率較高，工作表面同時與內外滾道接觸，滾動體、套圈、保持架所產生的振動大小大致為4：3：1的關系。所以降低軸承振動應首先提高滾動體的表面加工精度。3.軸承徑向游隙徑向游隙過大過小都會使軸承系統(tǒng)產生較大的振動。徑向游隙過小引起高頻振動，過大則引起低頻振動。通過對振動篩軸承的試驗結果表明，徑向游隙過大，降低軸承彈性系統(tǒng)的徑向固有頻率，容易產生共振，產生較大低頻振動。這是因為在滾動體和套圈的沖擊點會產生較大加速度。在沖擊初期，產生與機械質量和物體形狀無關的高頻壓縮波，并傳人金屬內部；而在沖擊后期，會由機械力產生一個比沖擊壓縮波頻率低的機械振動。故徑向游隙較大會使軸承在通頻帶上振動加劇。4.配合外圈與支承孔的配合會影響振動的傳遞，較緊的配合會迫使?jié)L道變形，加大形狀誤差，導致振動增加。較松配合可使間隙內油膜產生阻尼作用。外圈與(軸承座)支承孔的材料性質相差較大，特別是在其間放置橡膠減振環(huán)，能抑制振動的傳遞。5.摩擦與潤滑軸承是振動篩較難控制的主要振動源，由于振動篩是靠很大的激勵力來維持工作的，所以軸承所受的徑向力很大，振動篩在工作過程中，很大的激振力將引起軸承系統(tǒng)的彈性振動。如果潤滑不良，就會產生較大的摩擦使軸承溫升過高，熱膨脹過大，使徑向游隙顯著減小，從而又加劇了摩擦，溫升進一步提高。以上五點是鄭州鑫海機械根據經驗積累及