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軸承噪聲大的元兇,原來是TA!

發布時間:2020年7月3日上午10:10
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。
軸承噪聲產生的機理

滾動軸承本身不產生噪聲,軸承噪聲是由軸承在運轉過程中零件的振動及相互碰撞而產生的一種聲響現象。軸承零件的彈性振動和強振動之比為固體聲,在聲頻范圍內由固體聲引起的空氣振動為軸承的噪聲。

通常感覺的“軸承噪音”,事實上是軸承直接或間接地與周圍結構產生振動的聲音效應,這就是為什么許多時候噪音問題可被視為涉及到整個軸承應用的振動問題。

軸承噪聲的類型

滾動軸承的振動是軸承噪聲產生的根源,不同的軸承噪聲來源于不同類型的軸承振動。同軸承的振動一樣,軸承噪聲的產生機理也十分復雜。按軸承噪聲產生的特征,可把軸承噪聲分成如下幾種形式:

  • 由軸承的結構型式、尺寸大小等因素所產生的噪聲為基本噪聲:如軸承的彈性變形、滾動體、游隙、保持架等所產生的噪聲。
  • 軸承表面效應引起的噪聲:如軸承內外圈,鋼球工作表面的圓度、波紋度、粗糙度、缺陷等引起的噪聲。大量的試驗研究表明,深溝球軸承外圈、內圈和鋼球的表面質量對軸承噪聲產生影響之比為1:3:10,鋼球的表面質量對深溝球軸承噪聲的產生影響最大。
  • 摩擦與潤滑產生的噪聲:摩擦和潤滑對滾動軸承噪聲的產生有很大的影響,摩擦小,潤滑狀態好,則軸承產生的噪聲小。
  • 工況條件引起的噪聲:軸承的載荷、轉速、安裝配合狀態直接影響軸承噪聲的產生,軸承的轉速越高、載荷越大,則軸承所產生的噪聲也越大。此外,有關研究表明,50%的軸承噪聲是由安裝不良引起的。
軸承噪聲產生的原因
  • 因加載滾動體數量變化而產生的激振:當一個徑向負荷加載于某個軸承時,其承載負荷的滾動體數量在運行中會稍有變化,引起了負荷方向的偏移。由此產生的振動是不可避免的,但可通過軸向預加載來減輕,加載于所有滾動體(不適用于圓柱滾子軸承)。
  • 局部損壞:由于操作或安裝錯誤,小部分軸承滾道和滾動體可能會受損。在運行中,受損的軸承部件會產生特定的振動頻率;振動頻率分析可識別出受損的軸承部件。此原理已被應用在狀態監測設備,用來監測軸承損壞狀況。
  • 相關部件的精度:在軸承內外圈與軸承座或傳動軸之間密切配合的情況下,軸承內外圈有可能與相鄰部件的外形配合不當而變形。如果出現變形,在運行中便可能產生振動。
  • 污染物:如果設備在污染環境中運行,雜質可能會進入軸承并被滾動體碾壓。產生的振動程度取決于被碾壓的雜質顆粒的數量、大小和成分。這種情況雖然不會產生典型的頻率形式,但可以聽得見一種擾人的噪音。
  • 其他:滾動軸承產生噪音的原因比較復雜,其一是軸承內、外圈配合表面磨損。由于這種磨損,破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關系,導致軸線偏離了正確的位置。軸在高速運動時產生異響。當軸承疲勞時,其表面金屬剝落,也會使軸承徑向間隙增大產生異響。此外,軸承潤滑不足,形成干摩擦,以及軸承破碎等都會產生異常的聲響。軸承磨損、保持架松動損壞,也會產生異響。


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