濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經濟發展需要而誕生的專業化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下軸承的振動與皮紋度。

  降低軸(zhou)承(cheng)噪(zao)音是(shi)目前軸(zhou)承(cheng)行(xing)業(ye)在(zai)提高軸(zhou)承(cheng)質量(liang)方面(mian)一項迫切需要(yao)解決的(de)(de)問題。影響軸(zhou)承(cheng)噪(zao)音的(de)(de)主要(yao)因(yin)素是(shi)軸(zhou)承(cheng)溝道表面(mian)及(ji)(ji)鋼球(qiu)表面(mian)的(de)(de)波(bo)紋(wen)度。波(bo)紋(wen)度是(shi)在(zai)磨(mo)削(xue)過(guo)程中由于振動而(er)引起(qi)的(de)(de)，因(yin)此，研究振動與皮(pi)紋(wen)度之間的(de)(de)關系以及(ji)(ji)振動產生的(de)(de)原因(yin)是(shi)非常必要(yao)的(de)(de)。

  振動與波紋度的關系

　　影(ying)響(xiang)波(bo)紋(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)原因很多，主要是取決于磨削過程中的(de)(de)(de)振(zhen)動(dong)大(da)小，振(zhen)動(dong)力越(yue)大(da)，則產生的(de)(de)(de)振(zhen)幅亦大(da)。隨著振(zhen)幅的(de)(de)(de)增(zeng)大(da)，波(bo)紋(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)波(bo)度(du)(du)值亦增(zeng)大(da)，波(bo)度(du)(du)值與振(zhen)動(dong)體(ti)的(de)(de)(de)振(zhen)幅是成(cheng)正(zheng)比的(de)(de)(de)。 

　　為了找(zhao)出(chu)(chu)產生振(zhen)動的(de)原因，首先要測(ce)量(liang)出(chu)(chu)波紋數，然后就可以(yi)計(ji)算振(zhen)動體是(shi)哪一種。它們(men)之間關系(xi)是(shi)：　

  N振(zhen)=aN工(gong)件 　

  式中(zhong) N振—振動體每(mei)分(fen)鐘轉數(shu) ;

　　N工(gong)(gong)件—工(gong)(gong)件的每分鐘轉(zhuan)數 

   ;   a— 工件在一個(ge)圓上(shang)的波紋數

  振動產生的原因及消除(chu)方法

　　磨(mo)床在(zai)磨(mo)削過程中，主要產生(sheng)強迫振動(dong)、自激(ji)振動(dong)和(he)自由(you)振動(dong)。強迫振動(dong)約占(zhan)60%以上，自激(ji)振動(dong)約占(zhan)30%左(zuo)右(you)，其余是自由(you)振動(dong)。 

  一、強迫振動

　　強迫(po)振(zhen)(zhen)動產生的(de)(de)原因很(hen)多，但(dan)是由于(yu)(yu)強迫(po)振(zhen)(zhen)動所(suo)引起的(de)(de)振(zhen)(zhen)動頻率往往是等于(yu)(yu)或(huo)成倍等于(yu)(yu)振(zhen)(zhen)動體本身的(de)(de)頻率，所(suo)以很(hen)容易找出振(zhen)(zhen)源(yuan)，并加(jia)以消除。 

　　1、由于砂輪不平(ping)衡所(suo)引起的 

　　（1）砂(sha)輪在粗(cu)(cu)修(xiu)以前要進行一次靜(jing)平衡，粗(cu)(cu)修(xiu)后再進行一次靜(jing)平衡，然后再進行精修(xiu)砂(sha)輪。 

　　（2）在安裝砂輪(lun)時，應注意(yi)使砂輪(lun)法蘭(lan)盤和(he)錐(zhui)孔垂直(zhi)，使錐(zhui)孔和(he)主軸錐(zhui)面的(de)接(jie)觸良好，沙輪(lun)兩面要墊同樣厚(hou)度的(de)紙片(pian)，以免(mian)由(you)于安裝不良而(er)引起砂輪(lun)的(de)不平(ping)衡。  

　　（3）在停止磨削、關閉冷卻(que)(que)液后，應繼續讓砂輪(lun)(lun)空轉5~7分鐘(zhong)，靠(kao)離心力去掉砂輪(lun)(lun)上殊余(yu)冷卻(que)(que)液。否則(ze)機床停止一定時間以后，殊余(yu)的(de)冷卻(que)(que)液都凝(ning)固在砂輪(lun)(lun)的(de)下部，再(zai)重新(xin)開動機床時，砂輪(lun)(lun)就(jiu)不平衡了。 

　　（4）因為砂輪內部(bu)組織不均(jun)勻，即使原來平衡(heng)好的砂輪，在使用過程(cheng)(cheng)中(zhong)也會產(chan)生(sheng)新的不平衡(heng)，因此最好采用一種在磨削過程(cheng)(cheng)中(zhong)的自動平衡(heng)裝(zhuang)置。 

　　2、由(you)于砂輪(lun)內部結合強度(du)大小(xiao)不(bu)一引起的 

　　砂輪在(zai)磨(mo)削(xue)過(guo)程中，由(you)個(ge)結(jie)合強(qiang)度不一樣，引(yin)起(qi)磨(mo)粒脫落的(de)快慢(man)速(su)度亦(yi)不一樣，砂輪結(jie)合強(qiang)度大的(de)部(bu)分(fen)，磨(mo)粒不易脫落，產地局部(bu)鈍化。砂輪本身自(zi)然(ran)形(xing)成波(bo)紋狀態，在(zai)磨(mo)削(xue)過(guo)程中也會(hui)引(yin)起(qi)振動。 

　　3、由了電動機(ji)振動的(de)影(ying)響 

　　（1）電動(dong)(dong)機的(de)轉子、皮帶輪等轉動(dong)(dong)件不平(ping)衡也會引(yin)起振動(dong)(dong)，因此必須仔(zi)細進行動(dong)(dong)平(ping)衡，最(zui)好把電動(dong)(dong)機的(de)振幅降低到5μ左(zuo)右。 

　　（2）電動(dong)機上滾(gun)動(dong)軸承質量較(jiao)差會(hui)引起振動(dong)，因此應把普通品軸承換成精密品軸承。 

　　（3）已(yi)經(jing)采(cai)取過(guo)措施的電動(dong)機，仍然有振動(dong)。因(yin)此(ci)在機床安裝(zhuang)處要用(yong)硬(ying)橡皮或消(xiao)振裝(zhuang)置把它隔離開。 

　　4、由于高(gao)速回(hui)轉引起的零件的不(bu)平(ping)衡(heng) 

  高速回轉(zhuan)造成(cheng)零件不(bu)平衡(heng)的原因(yin)主要有(you)：

　　（1）零(ling)件的材料(liao)密度不(bu)均勻，鑄(zhu)件毛坯質(zhi)量不(bu)好(hao)，如皮(pi)帶輪上有雜質(zhi)和(he)氣(qi)孔； 

　　（2）零件形狀不規則(ze)，如(ru)有凸肩、孔、鍵槽和緊固零件等； 

　　（3）固定在一起回轉(zhuan)的(de)零件其重心不(bu)在回轉(zhuan)中心上(shang)。

　　由(you)于不平(ping)(ping)衡所引起的(de)慣性力，對機(ji)床振動的(de)影響是非常大的(de)，不平(ping)(ping)衡的(de)偏心力與角速度(du)的(de)平(ping)(ping)方成正比。其計算公式為：  

　　P=Mω2，P=G/g•（πn/30）2P 

　　式中 G——轉動零件的重量（公(gong)斤(jin)） 

　　g——重力加速度(du)（米/秒2） 

　　P——重心偏移距離（米(mi)） 

　　ω——轉動零(ling)件(jian)的角(jiao)速度（弧度/秒） 

　　M——回轉(zhuan)零(ling)件(jian)的質量 

　　N——回轉(zhuan)零件每分鐘轉(zhuan)數 　 

　　為了(le)消除回轉零件(jian)的不(bu)平(ping)衡(heng)，不(bu)僅要精心設計和制造(zao)，而且在使用中要進(jin)行認真的平(ping)衡(heng)。一(yi)般平(ping)衡(heng)方法有兩種(zhong)：一(yi)種(zhong)是靜平(ping)衡(heng)，適用于(yu)長度和直(zhi)徑的比值（L/D）小于(yu)3以(yi)下(xia)的零件(jian)；一(yi)種(zhong)是動平(ping)衡(heng)，適用于(yu)長度和直(zhi)徑的比值大于(yu)3以(yi)上的零件(jian)。

  5、由于(yu)轉動零件所(suo)引(yin)起的

　　（1）齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)精度(du)不好(hao)，如(ru)齒(chi)(chi)距不等，漸開線齒(chi)(chi)型誤(wu)(wu)差(cha)和節圓(yuan)振(zhen)擺誤(wu)(wu)差(cha)等。由于以(yi)上原(yuan)因而產生的振(zhen)動(dong)，就形(xing)成了(le)復(fu)雜振(zhen)動(dong)，為了(le)消除(chu)這種振(zhen)動(dong)，必須提高(gao)齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)制(zhi)造精度(du)，特別是圓(yuan)周速度(du)較高(gao)的齒(chi)(chi)輪(lun)(lun)。 

　　（2）皮(pi)帶(dai)不(bu)能(neng)調(diao)整過緊(jin)，最好(hao)采用皮(pi)革、絲織(zhi)和(he)壓膠(jiao)的(de)無接(jie)頭平皮(pi)革，因為它們具有很(hen)好(hao)的(de)減振作(zuo)用，它為三角皮(pi)帶(dai)振動的(de)十分之一或者(zhe)更小些。在選擇三角皮(pi)帶(dai)時，應注(zhu)意(yi)其質量，如厚度(du)、寬窄、撓(nao)性等要(yao)一致。皮(pi)帶(dai)輪應盡量采用卸(xie)荷式的(de)，以減小主軸撓(nao)曲。  

　　（3）回(hui)轉的(de)主軸所用(yong)(yong)的(de)軸承精度不高，由于滾(gun)道壁厚差(cha)、波紋度、不圓(yuan)度和滾(gun)動體的(de)尺(chi)寸差(cha)等而引起(qi)振動。因此，要(yao)選用(yong)(yong)精度高的(de)軸承。 

  6、由于工作臺運(yun)動(dong)時(shi)所產生的(de)慣性力引(yin)起的(de)

　　（1）工作臺換(huan)項時的(de)沖擊振(zhen)動，如擺頭(tou)磨(mo)床(chuang)要提(ti)高(gao)擺動系(xi)統的(de)精度。 　 

　　（2）進給工作(zuo)慢速移(yi)動時產生的(de)爬行也會(hui)形成振動。因此，要(yao)提(ti)(ti)高(gao)滾(gun)動導(dao)軌的(de)精度，提(ti)(ti)高(gao)絲(si)桿、絲(si)母(mu)的(de)精度，必要(yao)時可采用靜壓導(dao)軌。 

　　7、機床鋼性(xing)結構不夠引起的振動(dong) 

　　磨(mo)床(chuang)上的(de)有些部(bu)件如主(zhu)軸、軸承(cheng)和床(chuang)身等剛度不夠時，也會(hui)產生振動。為得到(dao)足夠的(de)剛性，有的(de)把滾動軸承(cheng)改裝成靜壓軸承(cheng)。

  二、自激(ji)振動(dong)

　　自(zi)激振(zhen)動(dong)是由于磨削(xue)過程(cheng)中(zhong)本(ben)身所(suo)引起的。磨削(xue)時(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)的自(zi)激振(zhen)動(dong)過程(cheng)的原理(li)，在不穩(wen)定(ding)的磨削(xue)時(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)的一個(ge)周期性(xing)交(jiao)變(bian)的磨削(xue)力分力P，它作用(yong)在機床系統上，并引起振(zhen)動(dong)Y，而Y又反過來影響交(jiao)變(bian)力P。兩個(ge)基(ji)本(ben)部分之間相互作用(yong)，使產(chan)生(sheng)(sheng)的振(zhen)動(dong)變(bian)得很復雜。  

　　波(bo)紋(wen)度(du)(du)也與(yu)工(gong)藝規范的(de)(de)(de)選擇(ze)有關，砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)架進刀速度(du)(du)加(jia)快，磨削抗力會增(zeng)加(jia)，砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)的(de)(de)(de)振幅就(jiu)增(zeng)大，導致波(bo)度(du)(du)值(zhi)也增(zeng)加(jia)。波(bo)紋(wen)度(du)(du)不(bu)僅決定(ding)于砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)軸(zhou)的(de)(de)(de)振幅，還與(yu)砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)的(de)(de)(de)性質、粘合(he)強度(du)(du)以及砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)修正好壞有關。因為砂(sha)(sha)輪(lun)(lun)(lun)表面的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，會引起(qi)磨削抗力的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)，這對波(bo)紋(wen)度(du)(du)是有影響的(de)(de)(de)。 

　　總之，強(qiang)迫(po)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動始(shi)終(zhong)是存在的，其關鍵是如(ru)何找到振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)源，進(jin)而減小(xiao)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動。自激振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動與強(qiang)迫(po)振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動正好相(xiang)反，這種振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動或者是完(wan)全不(bu)(bu)發(fa)生(sheng)——穩定磨削(xue)；或者是發(fa)生(sheng)并且很快使振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)幅增大(da)——不(bu)(bu)穩定磨削(xue)。因此，工藝部門和操作者要創造條件，使其不(bu)(bu)產生(sheng)自激振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動或者盡量減小(xiao)自激振(zhen)(zhen)(zhen)(zhen)動。

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