回收軸承進(jìn)口軸承結(jié)構(gòu)不同對(duì)振動(dòng)與噪聲有什么影響
上傳更新：2015/1/1
1.滾道聲
滾道聲是由于進(jìn)口軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體在滾道中滾動(dòng)而激發(fā)出一種平穩(wěn)且連續(xù)性的噪聲，只有當(dāng)其聲壓級(jí)或聲調(diào)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(jī)性；b.振動(dòng)頻率在1kHz以上；c.不論轉(zhuǎn)速如何變化，噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級(jí)則隨轉(zhuǎn)速增加而提高；d.當(dāng)徑向游隙增大時(shí)，聲壓級(jí)急劇增加；e. 進(jìn)口軸承座剛性增大，總聲壓級(jí)越低，即使轉(zhuǎn)速升高，其總聲壓級(jí)也增加不大；f.潤(rùn)滑劑粘度越高，聲壓級(jí)越低，但對(duì)于脂潤(rùn)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(gòu)成非線性振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)潤(rùn)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�。眾所周知，即使是采用了�?dāng)代最高超的制造技術(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?jié)L道與滾動(dòng)體間產(chǎn)生微小波動(dòng)激發(fā)振動(dòng)系統(tǒng)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，正確選用進(jìn)口軸承及精確使用進(jìn)口軸承使之降噪減振。
2.落體滾動(dòng)聲
該噪聲一般情況下，大都出現(xiàn)在低轉(zhuǎn)速下且承受徑向載荷的大型軸承。當(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承內(nèi)載荷區(qū)與非載荷區(qū)，若軸承具有一定徑向游隙時(shí)，非載荷區(qū)的滾動(dòng)體與內(nèi)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(zhuǎn)速下，當(dāng)離心力小于滾動(dòng)體自重時(shí)，滾動(dòng)體會(huì)落下并與內(nèi)滾道或保持架碰撞且激發(fā)進(jìn)口軸承的固有振動(dòng)和噪聲，并且有以下特點(diǎn)：a.脂潤(rùn)滑時(shí)易產(chǎn)生，油潤(rùn)滑時(shí)不易產(chǎn)生。當(dāng)用劣質(zhì)潤(rùn)滑脂時(shí)更易產(chǎn)生。b.冬季常常發(fā)生。c.對(duì)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(nèi)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(xù)聲亦可能是斷續(xù)聲。f.該強(qiáng)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(yù)載荷方法可有效降低該噪聲，減少裝機(jī)后進(jìn)口軸承工作徑向游隙，選用良好潤(rùn)滑劑亦能有所改善，有些國(guó)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(dāng)劇烈的尖叫聲，盡管此時(shí)軸承溫升不高，對(duì)軸承壽命和潤(rùn)滑脂壽命也無(wú)多大影響，也不影響旋轉(zhuǎn)，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(xiàn)在脂潤(rùn)滑中，油潤(rùn)滑則較罕見。c.隨著進(jìn)口軸承尺寸增大而減小，且常在某轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)出現(xiàn)。d.冬季時(shí)常出現(xiàn)。e.它的出現(xiàn)是無(wú)規(guī)則的，和不可預(yù)知的，并且與填脂量及性能、安裝運(yùn)轉(zhuǎn)條件有關(guān)。這種噪聲可采用減少進(jìn)口軸承徑向游隙和采用淺度外圈滾道結(jié)構(gòu)來(lái)防止。
4.保持架聲
在進(jìn)口軸承旋轉(zhuǎn)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。它在各類進(jìn)口軸承中都可能出現(xiàn)，但其聲壓級(jí)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(rùn)滑均會(huì)出現(xiàn)。c.當(dāng)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(xiàn)。
由于保持架兜孔間隙及保持架與套圈間隙在進(jìn)口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進(jìn)口軸承零件引導(dǎo)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(nèi)的彎曲剛度較低，整體穩(wěn)定性差，進(jìn)口軸承高速旋轉(zhuǎn)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(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷作用下且油脂性能差的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)初期會(huì)聽到“咔嚓、咔嚓”的噪聲，這主要是由于滾動(dòng)體在離開載荷區(qū)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運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，應(yīng)盡量采用套圈引導(dǎo)方式并注意給予引導(dǎo)面的充分潤(rùn)滑，對(duì)高速工況下的圓錐滾子進(jìn)口軸承結(jié)構(gòu)給予改進(jìn)，將滾子引導(dǎo)的L型保持架改為套圈擋邊引導(dǎo)的Z型保持架。
b.軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兜孔間隙大的進(jìn)口軸承其保持架振動(dòng)振幅遠(yuǎn)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.盡量提高保持價(jià)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(duì)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(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷作用下運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)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(gòu)成的“彈簧”支承使?jié)L動(dòng)體在通過(guò)徑向載荷作用線產(chǎn)生了周期性振動(dòng)，而轉(zhuǎn)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。這類振動(dòng)稱之為滾動(dòng)體通過(guò)振動(dòng)，尤其是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)更為明顯。
而其振幅則與進(jìn)口軸承類型、徑向載荷、徑向游隙及滾動(dòng)體數(shù)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(dāng)?shù)念A(yù)載荷來(lái)降低。
滾道聲是由于進(jìn)口軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)滾動(dòng)體在滾道中滾動(dòng)而激發(fā)出一種平穩(wěn)且連續(xù)性的噪聲，只有當(dāng)其聲壓級(jí)或聲調(diào)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(jī)性；b.振動(dòng)頻率在1kHz以上；c.不論轉(zhuǎn)速如何變化，噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級(jí)則隨轉(zhuǎn)速增加而提高；d.當(dāng)徑向游隙增大時(shí)，聲壓級(jí)急劇增加；e. 進(jìn)口軸承座剛性增大，總聲壓級(jí)越低，即使轉(zhuǎn)速升高，其總聲壓級(jí)也增加不大；f.潤(rùn)滑劑粘度越高，聲壓級(jí)越低，但對(duì)于脂潤(rùn)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(gòu)成非線性振動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)潤(rùn)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�。眾所周知，即使是采用了�?dāng)代最高超的制造技術(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?jié)L道與滾動(dòng)體間產(chǎn)生微小波動(dòng)激發(fā)振動(dòng)系統(tǒng)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，正確選用進(jìn)口軸承及精確使用進(jìn)口軸承使之降噪減振。
2.落體滾動(dòng)聲
該噪聲一般情況下，大都出現(xiàn)在低轉(zhuǎn)速下且承受徑向載荷的大型軸承。當(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承內(nèi)載荷區(qū)與非載荷區(qū)，若軸承具有一定徑向游隙時(shí)，非載荷區(qū)的滾動(dòng)體與內(nèi)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(zhuǎn)速下，當(dāng)離心力小于滾動(dòng)體自重時(shí)，滾動(dòng)體會(huì)落下并與內(nèi)滾道或保持架碰撞且激發(fā)進(jìn)口軸承的固有振動(dòng)和噪聲，并且有以下特點(diǎn)：a.脂潤(rùn)滑時(shí)易產(chǎn)生，油潤(rùn)滑時(shí)不易產(chǎn)生。當(dāng)用劣質(zhì)潤(rùn)滑脂時(shí)更易產(chǎn)生。b.冬季常常發(fā)生。c.對(duì)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(nèi)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(xù)聲亦可能是斷續(xù)聲。f.該強(qiáng)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(yù)載荷方法可有效降低該噪聲，減少裝機(jī)后進(jìn)口軸承工作徑向游隙，選用良好潤(rùn)滑劑亦能有所改善，有些國(guó)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(dāng)劇烈的尖叫聲，盡管此時(shí)軸承溫升不高，對(duì)軸承壽命和潤(rùn)滑脂壽命也無(wú)多大影響，也不影響旋轉(zhuǎn)，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(xiàn)在脂潤(rùn)滑中，油潤(rùn)滑則較罕見。c.隨著進(jìn)口軸承尺寸增大而減小，且常在某轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)出現(xiàn)。d.冬季時(shí)常出現(xiàn)。e.它的出現(xiàn)是無(wú)規(guī)則的，和不可預(yù)知的，并且與填脂量及性能、安裝運(yùn)轉(zhuǎn)條件有關(guān)。這種噪聲可采用減少進(jìn)口軸承徑向游隙和采用淺度外圈滾道結(jié)構(gòu)來(lái)防止。
4.保持架聲
在進(jìn)口軸承旋轉(zhuǎn)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。它在各類進(jìn)口軸承中都可能出現(xiàn)，但其聲壓級(jí)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(rùn)滑均會(huì)出現(xiàn)。c.當(dāng)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(xiàn)。
由于保持架兜孔間隙及保持架與套圈間隙在進(jìn)口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進(jìn)口軸承零件引導(dǎo)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(nèi)的彎曲剛度較低，整體穩(wěn)定性差，進(jìn)口軸承高速旋轉(zhuǎn)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(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷作用下且油脂性能差的情況下，運(yùn)轉(zhuǎn)初期會(huì)聽到“咔嚓、咔嚓”的噪聲，這主要是由于滾動(dòng)體在離開載荷區(qū)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運(yùn)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定，應(yīng)盡量采用套圈引導(dǎo)方式并注意給予引導(dǎo)面的充分潤(rùn)滑，對(duì)高速工況下的圓錐滾子進(jìn)口軸承結(jié)構(gòu)給予改進(jìn)，將滾子引導(dǎo)的L型保持架改為套圈擋邊引導(dǎo)的Z型保持架。
b.軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，兜孔間隙大的進(jìn)口軸承其保持架振動(dòng)振幅遠(yuǎn)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.盡量提高保持價(jià)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(duì)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(dāng)進(jìn)口軸承在徑向載荷作用下運(yùn)轉(zhuǎn)，其內(nèi)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(gòu)成的“彈簧”支承使?jié)L動(dòng)體在通過(guò)徑向載荷作用線產(chǎn)生了周期性振動(dòng)，而轉(zhuǎn)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。這類振動(dòng)稱之為滾動(dòng)體通過(guò)振動(dòng)，尤其是在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)更為明顯。
而其振幅則與進(jìn)口軸承類型、徑向載荷、徑向游隙及滾動(dòng)體數(shù)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(dāng)?shù)念A(yù)載荷來(lái)降低。