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INA軸承和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結構對振動與噪聲的影響。

　 1.滾道聲

　　滾道聲是由于軸承旋轉時滾動體在滾道中滾動而激發出一種平穩且連續性的噪聲，只有當其聲壓級或聲調極大時才引起人們注意。其實滾道聲所激發的聲能是有限的，如在正常情況下，優質的6203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(you)以下(xia)特點：

　　a.噪(zao)聲、振動(dong)具有隨機性；

　　b.振動(dong)頻率(lv)在1kHz以上；

　　c.不論轉速(su)如何變(bian)化，噪聲主頻率幾乎不變(bian)而聲壓級則隨轉速(su)增加而提高；

　　d.當徑向游隙增大時，聲壓(ya)級急劇增加(jia)；

　　e.軸承座(zuo)剛性增大(da)，總聲壓級越低，即使轉(zhuan)速升高(gao)，其(qi)總聲壓級也增加不大(da)；

　　f.潤(run)滑劑粘度越高，聲(sheng)壓級越低，但對于脂潤(run)滑，其(qi)粘度、皂纖維的形狀大小均(jun)能影響噪聲(sheng)值。

　　滾(gun)道(dao)聲產(chan)生源在(zai)于受到載荷后的(de)(de)套(tao)圈(quan)固有(you)振(zhen)(zhen)(zhen)動所致(zhi)。由于套(tao)圈(quan)和(he)滾(gun)動體的(de)(de)彈(dan)性接觸(chu)構(gou)成非(fei)線性振(zhen)(zhen)(zhen)動系(xi)統。當(dang)潤滑或加工(gong)精度不高時就(jiu)會激(ji)發(fa)與此彈(dan)性特征有(you)關的(de)(de)固有(you)振(zhen)(zhen)(zhen)動，傳(chuan)遞到空氣(qi)中則變(bian)為噪(zao)聲。眾所周知(zhi)，即使是(shi)采用了(le)當(dang)代最高超的(de)(de)制造技術加工(gong)軸(zhou)承零(ling)(ling)件，其工(gong)作表(biao)面(mian)總(zong)會存在(zai)程度不一的(de)(de)微(wei)小(xiao)(xiao)幾何(he)誤差，從而使滾(gun)道(dao)與滾(gun)動體間(jian)產(chan)生微(wei)小(xiao)(xiao)波動激(ji)發(fa)振(zhen)(zhen)(zhen)動系(xi)統固有(you)振(zhen)(zhen)(zhen)動。盡管它是(shi)不可避(bi)免(mian)的(de)(de)，然而可采取高精度加工(gong)零(ling)(ling)件工(gong)作表(biao)面(mian)，正確(que)選用軸(zhou)承及精確(que)使用軸(zhou)承使之(zhi)降噪(zao)減(jian)振(zhen)(zhen)(zhen)。

　　2.落體滾動聲

　　該噪(zao)(zao)聲(sheng)一般情(qing)況下(xia)(xia)，大(da)都出現在(zai)低轉(zhuan)速下(xia)(xia)且承受徑(jing)向載荷(he)的大(da)型軸(zhou)承。當軸(zhou)承在(zai)徑(jing)向載荷(he)下(xia)(xia)運轉(zhuan)，軸(zhou)承內(nei)載荷(he)區與非(fei)載荷(he)區，若軸(zhou)承具有(you)一定徑(jing)向游隙時(shi)(shi)，非(fei)載荷(he)區的滾動(dong)體與內(nei)滾道(dao)不接觸，但因離心(xin)力的作(zuo)用則可能與外圈接觸，為此，在(zai)低轉(zhuan)速下(xia)(xia)，當離心(xin)力小(xiao)于滾動(dong)體自重時(shi)(shi)，滾動(dong)體會落下(xia)(xia)并(bing)與內(nei)滾道(dao)或保持架碰撞且激發軸(zhou)承的固有(you)振(zhen)動(dong)和(he)噪(zao)(zao)聲(sheng)，并(bing)且有(you)以下(xia)(xia)特點：

　　a.脂潤滑時(shi)易(yi)產生(sheng)，油潤滑時(shi)不易(yi)產生(sheng)。當用劣質潤滑脂時(shi)更易(yi)產生(sheng)。

　　b.冬季常常發生。

　　c.對于只作用徑(jing)向載荷且徑(jing)向游隙較大時也易產(chan)生(sheng)。

　　d.在某特定范圍內(nei)也會產生且不(bu)同尺寸的軸承其速度范圍也不(bu)同。

　　e.可能是連續聲亦(yi)可能是斷續聲。

　　f.該強迫振動(dong)常激發外(wai)圈(quan)的二階、三(san)階彎(wan)曲固有振動(dong)，從而發出該噪(zao)聲(sheng)。通過采用預(yu)載荷方(fang)法(fa)可有效降(jiang)低該噪(zao)聲(sheng)，減少裝機后(hou)軸承工作徑向游隙，選用良(liang)好潤滑劑亦能有所(suo)改(gai)善，有些國外(wai)企業采用輕(qing)型滾動(dong)體，如(ru)陶瓷滾子或空心(xin)滾子等技術措(cuo)施(shi)來防止這種噪(zao)聲(sheng)的產生。

　　3.尖鳴聲

　　它是金屬間滑動摩擦產生相當劇烈的尖叫聲，盡管此時軸承溫升不高，對軸承壽命和潤滑脂壽命也無多大影響，也不影響旋轉，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(chang)有此噪(zao)聲，其特點為：

　　a.軸承徑(jing)向游隙大(da)時易產生。

　　b.通常出現(xian)在脂潤滑(hua)中，油潤滑(hua)則較罕見。

　　c.隨著(zhu)軸承尺寸增大(da)而減小，且常在某轉速范圍內出現。

　　d.冬季時(shi)常出現。

　　e.它的(de)出現是無規則的(de)，和不(bu)可預(yu)知(zhi)的(de)，并且與填脂(zhi)量及性能(neng)、安(an)裝(zhuang)運轉(zhuan)條件有關。這種噪聲可采用減少軸承徑向(xiang)游隙(xi)和采用淺(qian)度外圈滾道結構來(lai)防止。

　　4.保持架聲

　　在軸承(cheng)旋轉過程中保(bao)持架的(de)自由振動(dong)以及它(ta)與滾動(dong)體(ti)或套圈相撞(zhuang)擊(ji)就會發出此噪聲。它(ta)在各(ge)類軸承(cheng)中都可(ke)能出現，但其(qi)聲壓級(ji)不太高而且(qie)是低頻率的(de)。其(qi)特點(dian)是：

　　a.沖壓(ya)保持架(jia)及塑(su)料保持架(jia)均可產生。

　　b.不論是稀油還是脂潤滑均會出(chu)現。

　　c.當外(wai)圈承受彎矩時最易發生(sheng)。

　　d.徑(jing)向游隙大時容易出現。

　　由于保持(chi)架兜孔間隙(xi)及保持(chi)架與套(tao)圈(quan)間隙(xi)在軸(zhou)承成品中不可避免的要存在，因此徹底消(xiao)除保持(chi)架聲十分困難(nan)，但可通(tong)過減少(shao)裝(zhuang)配誤差(cha)，優選合理(li)的間隙(xi)和保持(chi)架竄動量來改(gai)善(shan)。

　　另一種保持架特殊聲是由于保持架與其他軸承零件引導面間的摩擦引發保持架的自激振動而發生的喧囂聲。深溝球軸承的沖壓保持架較薄，在(zai)徑向和軸(zhou)向平面內的彎曲(qu)剛(gang)度較低，整(zheng)體穩(wen)定性差(cha)，軸(zhou)承高(gao)速旋(xuan)轉時就會因(yin)彎曲(qu)變(bian)形而產生自激振(zhen)動(dong)，引起“蜂鳴(ming)聲”。

　　當軸(zhou)承(cheng)在徑向(xiang)載荷作用下(xia)且(qie)油脂性能(neng)差(cha)的情況(kuang)下(xia)，運(yun)(yun)轉初(chu)期會(hui)聽(ting)到“咔嚓、咔嚓”的噪聲(sheng)(sheng)，這(zhe)主(zhu)要是(shi)由(you)于滾(gun)動體(ti)在離(li)開載荷區后，滾(gun)動體(ti)突然加(jia)速而與保持架相(xiang)撞而發出(chu)的噪聲(sheng)(sheng)，這(zhe)種撞擊(ji)聲(sheng)(sheng)不可避免但隨(sui)著運(yun)(yun)轉一段時間后會(hui)消失。

　　防(fang)止保持架噪聲措(cuo)施如(ru)下：

　　a.為(wei)使保(bao)持架(jia)公轉(zhuan)運(yun)動穩定，應盡量采用套圈(quan)引(yin)導(dao)(dao)方式并(bing)注意(yi)給(gei)予(yu)引(yin)導(dao)(dao)面的(de)充分(fen)潤滑，對高速工況下的(de)軸承結構(gou)給(gei)予(yu)改(gai)進，將滾(gun)子(zi)引(yin)導(dao)(dao)的(de)L型保(bao)持架(jia)改(gai)為(wei)套圈(quan)擋邊引(yin)導(dao)(dao)的(de)Z型保(bao)持架(jia)。

　　b.軸承高速旋轉時，兜孔間隙大的(de)軸承其保持架振動振幅遠大于(yu)兜孔間隙小的(de)保持架振動振幅，所以(yi)兜孔間隙取值尤為重要。

　　c.要(yao)注意盡量減小徑向游隙。

　　d.盡量提高保持架的(de)制造精度，改善保持架表面質量，有利于減(jian)小滾動(dong)體與保持架發生碰撞(zhuang)或(huo)摩擦產生的(de)噪聲。

　　e.積極采用先進(jin)的(de)(de)清洗(xi)(xi)技術，對(dui)零配(pei)件(jian)和合(he)套后的(de)(de)產品進(jin)行有(you)效徹底的(de)(de)清洗(xi)(xi)，提高軸承的(de)(de)潔凈度。

　　5.滾動體通過振動

　　當軸(zhou)承在(zai)徑向(xiang)(xiang)載荷作(zuo)用下(xia)運轉(zhuan)，其(qi)內部只(zhi)有若干個滾動(dong)體承受載荷，由于與套圈的彈(dan)性接觸(chu)構(gou)成的“彈(dan)簧”支(zhi)承使滾動(dong)體在(zai)通過徑向(xiang)(xiang)載荷作(zuo)用線產生了周期性振(zhen)動(dong)，而轉(zhuan)軸(zhou)中心因此會上(shang)下(xia)垂直移(yi)(yi)動(dong)或做水(shui)平方向(xiang)(xiang)移(yi)(yi)動(dong)，同時引發噪聲。這類振(zhen)動(dong)稱之為(wei)滾動(dong)體通過振(zhen)動(dong)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)低(di)速(su)運轉(zhuan)時表現更為(wei)明顯(xian)。

　　而其振幅則與軸(zhou)承類(lei)型、徑向載荷、徑向游隙(xi)及(ji)滾動(dong)體數目有關。通常該振幅較小，若振幅大(da)時(shi)才形成危害，為此常采用減小徑向游隙(xi)或施加適當的預載荷來(lai)降低。

　　工作溫度對軸承壽(shou)命的影響

　　軸(zhou)承在工作(zuo)中，其(qi)尺寸會因材(cai)料結構的改變而變化。這種轉變受到(dao)溫(wen)度、時間及應力的影響。

　　為了避免(mian)在工作(zuo)中因材料的(de)(de)結構改變而發生不允(yun)許(xu)的(de)(de)尺寸變化(hua)，軸承材料必須經(jing)過(guo)特殊的(de)(de)熱處理。

　　根(gen)據不同的(de)(de)軸承類型，標準(zhun)的(de)(de)軸承是以(yi)淬(cui)透和感(gan)應淬(cui)火(huo)熱處理的(de)(de)鋼材制成，建議(yi)(yi)的(de)(de)最(zui)高工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)在120至200度(du)之間。可(ke)以(yi)達到的(de)(de)最(zui)高工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)與熱處理的(de)(de)工(gong)藝過程有直接(jie)的(de)(de)關系。如果(guo)某應用的(de)(de)正常工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)度(du)高出建議(yi)(yi)的(de)(de)最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)，應選用穩(wen)定級數較高的(de)(de)軸承。如果(guo)軸承需要連續在高溫(wen)(wen)下工(gong)作(zuo)，軸承的(de)(de)動(dong)負載(zai)能(neng)力可(ke)能(neng)需要作(zuo)出調整(zheng)。

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