滾針軸承工作中降低噪音解決方案

 新聞資訊     |      2019/7/4 16:25:37

 1 滾針軸承振動和噪聲的產生機理
  滾針軸承在運轉過程中,溝道與滾動體間彈性接觸構成的彈性振動系統、軸承零件的制造誤差引發的強迫振動系統以及軸承零件間運動時的滑動引起的自激振動系統均會導致軸承振動。當振動的能量傳遞到空氣中,則形成軸承的噪聲。振動和噪聲一般情況下是同時出現的,振動和噪聲問題常按其中一個來定性,這是因為人們能聽到噪聲及感到振動,但并不是依據它們的頻率。很少人能聽到低頻聲,而高頻振動人們也感覺不到。因此,低頻是“振動問題”,而高頻是“噪聲問題”。根據經驗,區分振動和噪聲的適宜界限為1000Hz。換句話說,認為頻率為1000Hz以下為振動問題,高于1000Hz為噪聲問題。
  2 滾針軸承主要噪聲類型
  2.1軸承環噪聲
  軸承環噪聲是滾針軸承最為常見的一種。這一噪聲和軸承安裝條件、剛度和精度等因素相關。如果軸承內環滾道上徑向波紋較大,當滾珠軸承的內環轉動到此處時,滾珠就處在波峰峰頂上,不僅會引起外環的徑向振動,而且也將引起外環的軸向振動。
  2.2保持器噪聲
  這一噪聲主要是保持器和滾動體相互碰撞而發出的噪聲。當出現這種噪聲時,保持器振動幅度會增大,這一振動通常情況下被認為是滾動體和保持器之間產生的一種自激振動。這一噪聲往往在滾針軸承和圓錐軸承中比較常見。潤滑不好、徑向間隙過大等原因都會導致保持器產生噪聲。
  3 滾針軸承噪聲產生原因
  其一,軸承的潤滑和清潔問題。潤滑油的使用是保證電機和軸承正常運轉的前提和保障。如果軸承間,潤滑油過少,就會導致摩擦力的產生,在這種作用下就會產生噪聲。對于不同的部件,所選擇的潤滑油是不同的,如果選擇的潤滑油不合理也會導致滾針軸承發出異常噪聲。另外,保持清潔也是減少軸承噪聲的一種措施。這是因為,在比較臟亂的環境下,很容易使一些灰塵顆粒進入軸承間隙,滾針軸承運轉會導致這些顆粒被碾壓從而黏貼在軸承工作面,隨之滾針軸承異常噪聲產生;其二,軸承質量問題。軸承質量問題是導致滾針軸承產生異常振動的原因之一。經過觀察發現,滾針軸承質量會影響軸承噪聲的大小。軸承質量問題包括軸承本身所帶的缺陷,比如一些軸承滾珠加工精度較差、滾珠表面有刮痕、軸承套的波度和圓度比較粗糙、保持架定位不準等。軸承質量問題還包括保存或者安裝過程中產生的品質性缺陷,例如腐蝕、壓斷、摩擦等,這些軸承質量問題都會導致異常噪聲的產生。
  4 滾針軸承噪聲控制對策
  4.1選擇合適的軸承保持架材料
  滾針軸承噪聲產生和保持架結構和材料存在一定關系,通常情況下,非金屬保持架產生的噪聲相對較小,因此可以選擇非金屬保持架。在選擇軸承保持架材料時,要根據軸承溫度、潤滑脂類型和電機旋轉速度等因素進行考慮,而非金屬材料中例如尼龍、玻璃纖維和樹脂等材料很容易受到上述因素的影響,所以應該合理選擇非金屬材料。隨著科學技術水平的發展,保持架結構和材料在可靠性和實用性方面也有了很大的進步。這些年來,經過科研人員的努力,研制出了多種新型軸承保持架,噪聲污染問題隨之有所減少。綜上所述,在電機設計時,應以小直徑、輕系列、低噪聲保持架的球軸承作為優選方案。
  4.2保持潤滑油清潔
  為了控制滾針軸承噪聲,還要保持潤滑油清潔。相關工作人員要定期更換潤滑油,保證其不存在雜質;在高溫下運行的滾針軸承,還要選擇一些耐高溫潤滑油,防止因為高溫使潤滑油蒸發盡,使軸承摩擦增大,產生噪聲;盡最大努力把注排油設計成不用停止電動機就可以更換潤滑油的結構,以此促進日常維護工作的有效開展;防止潤滑油污染的另外一種方法是將其進行密封處理,在對其進行密封的過程中要在防止潤滑油被灰塵、酸、水分等成分侵入的前提下,充分想到電機運行環境等問題。另外,在一些高粉塵和常淋雨等特殊環境下,可以應用橡膠密封圈結構和迷宮式密封結構。
  4.3合理裝配軸承
  在軸承裝配中,特別應重視裝配間的環境問題。溫度要保持在18℃~27℃,相對濕度為40%~60%。進入裝配間必須穿戴專用的工作衣、工作帽和工作鞋,并保持一切用具和環境清潔無灰塵。套圈的尺寸分組應盡可能細,分組差應盡可能小,例如,為1μm~2μm。這樣,可以確保鋼球與保持架之間竄動量的一致性。分選與合套工作最好由儀器自動完成,以避免人為因素的干擾。零件在清洗時,清洗液的過濾精度為5μm~3μm。成品清洗液過濾器的級差應減小,例如,15μm→10μm→5μm→3μm→1μm。清洗用油的含污量不大于10mg/l~50mg/l。另外,裝配游隙也影響軸承的噪聲,過大或過小的游隙均對噪聲不利。一般存在最佳游隙范圍,這取決于軸承的使用場合。例如,對6203軸承而言,一般合套游隙為5μm~18μm。若用于電機,則游隙可以選4μm~11μm。若使用加載游隙,則為9μm~14μm,608軸承為5μm~10μm。