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        如何提高深溝球軸承動態性能?
        作者:廣州依納  發表時間:2013-03-04  點擊:90
        1. 深溝球軸承動態性能的現狀深溝球軸承是滾動軸承中量大,面廣的的一種通用軸承,因此,國內外都致力于提高深溝球軸承的產品質量,特別是動態性能的質量,動態性能一般指的是:旋轉精度,振動,噪聲,摩擦力矩、漏脂及防塵等,由于國內外通用深溝球軸承旋轉精度都早已滿足要求,所以以下討論的動態性能著重指振動、噪聲、溫升(摩擦力矩)漏脂及防塵等。 根據國家軸承質量檢測中心多年來對軸承行業檢測提供的數據表明:我國軸承行業通過十年的努力,目前軸承行業深溝球軸承振動值達到Z1組的超過80%,達到 Z2 組的占40%,達到Z3 組的不足5%,當然也有少部分企業根據用戶的需要,開始向Z3----5db的目標努力,而國外深溝球軸承高檔次產品的振動值為Z3---8db,而且沒有”“異常聲”。密封型深溝球軸承除了對振動,噪聲有要求外,同時要求溫升,漏脂和防塵指標達到JB/T7752---1995《密封深溝球軸承技術條件》的要求。1997年國家軸承質量檢測中心根據國家技術監督局的部署,對67個企業生產的深溝球軸承的密封性能進行了檢測,其合格率為64.7%,不合格項目就是漏脂和防塵性能。 綜上所述,不難看出我國深溝球軸承動態性能質量和國外先進水平仍有相當的一段差距,主要問題還是振動噪聲大,有異常聲,密封性差。2. 深溝球軸承振動噪聲形成的機理 關于振動噪聲的機理,國內外在控制振動和噪聲方面有兩種不同的做法。軸承振動主要有兩個來源,一是軸承受外來激勵引起軸承的固有振動,指軸承內圈,外圈、滾動體及保持架的固有振動:二是由于運動件互相接觸碰撞而引起的強迫振動,包括由于滾動體不是理想的球體,內外溝道接觸點運動的軌跡不是理想圓(圓度、波紋度)、滾動面不是理想的光滑表面(粗糙度)以及滾動體和保持架在運動中的沖撞和潤滑劑里的雜質等引起的強迫振動,振動和聲音有密切的關系,但從某種意義上略有差別,那就是聲起源于振動,聲是振動在空氣中的傳播給人以聽力的感覺,因此超高頻的振動人是聽不到的。然而,如果振動接收器和聲音接收器特性相同的話,兩個接收收的信號是全相關的,依據這種觀點,控制振動或噪聲都能起到同樣的效果,又因為控制振動簡單易行,所以國內外均以控制振動來保證產品質量,因此,對于通用軸承,建議集中有限的人力和財力搞好軸承振動的控制。不宜將噪聲另立質量標準,當然根據國外的以驗,對于特別產品,如計算機硬盤驅動系統,錄像機光盤驅動系統中的軸承,不便于用振動考核時,可制訂噪聲測量方法標準來考核。3. 降低振動應采取的措施 3.1 制(修)訂符合用戶質量特性要求的振動分級標準我們的振動分級標準,目前有JB/T7047---93《深溝球軸承振動(加速度)技術條件》和JP/T5009--94《深溝球軸承振動(速度)技術條件》。這兩個標準已修訂過多次,對行業軸承降振工作起到了良好的作用,但是,現在用戶不單是要求增加 Z4組,VI 組的問題。更重要的是,用戶提出的避免軸承有異常聲音或雜音的要求怎么從標準中體現出來,異常聲和雜音是一種不規律,突發或陣發的不悅耳刺激聲.追其原因不外乎是由于滾動面有傷、潤滑劑中有異物,保持架和滾動體不規則的摩擦等造成的,從接收到的信號來說是脈沖式的峰值。然而,目前我們執行的兩個軸承振動技術條件標準,盡管分了Z1 Z2,Z3組及V1,V2,V3 組,速度型甚至還分了三個頻段,但其數值均取的是有效值(基本上接近算術平均值),異常聲、雜音的振動脈沖峰值沒有反映出來。近年來,我們已經注意到了SKF 和NSK 公司振動分級標準都是既考慮振動有效值,又考慮振動的峰值?,F將分級代號列出:(1)Q05振動峰值極低。(2)Q06振動峰值低于普通級。(3) Q5振動平均值極低。(4)Q6 振動平均值低于普通級。(5) Q55振動峰值、平均值極低。(6)Q66 振動峰值、平均值均低于普通級。日本NSK 按振動峰值和平均值分四級:普通級( C級、 CMR級及 CMF級最高級)。 因此建議JP/T7074和JP/T5009同時修訂,兩種物理量(速度、加速度)都應按頻段和有效值、平均值三個方面對振動技術條件重新分級。3.2 制訂能夠指導企業生產Z3組以上振動級別主要生產工藝參數的行業內控標準 振動形成機理已經談到溝道,滾動體不是理想表面是形成振動的主要原因。涉及到非理想表面的參數有:圓度、波紋度、粗糙度、溝形偏差及球形偏差等。這些參數達到什么程度才能保證振動值達到Z3 組以上,盡管各企業多年來積累了一些經驗,但作為行業應統一制定一個通用的內部參考標準。另外,為了達到上述參數規定數值,推薦給行業參考使用。這個標準統稱為深溝球軸承Z3 組工藝參數標準。3.3 認真抓好生產低振動深溝球軸承關鍵工序的工藝攻關 要使深溝球軸承振動值達到Z3組以上,關鍵的關鍵是靠工藝。為了達到Z3組以上,我們必須抓如下關鍵工序。3.3.1雙端面磨削工序 軸承雙端面可以說是軸承零件加工的第一基準面。這兩個面要求平行,如果不平行將會影響第二基準面(外徑)的形狀和對第二基準面的垂直度,從而對磨溝和超精溝道造成溝形畸變,直接影響軸承振動。因此,雙端面平行差最理想是能控制在1um,如果雙端面磨削達不到此要求,寧可增加一道精研工序。 3.32外徑(小外徑)無心磨削工序外徑是軸承零件加工的第二基準面,由于磨削溝都是無心支承磨削,外徑作為支承面盡可能是理想圓柱體,只有這樣溝道磨削后才能達到理想形狀。但是真正做到理想圓柱是不可能的。因此,在工藝過程中盡量把基準圓的圓度波度控制到最低水平,特別要注意控制疏波的數值,即橢圓至15棱的數值。小型尺寸段的深溝球軸承基圓疏數值我們建議控制在0.5um 以下,為達到這個數值上,宜采取如下措施:砂輪實行動平衡:正確選擇導板高度,導輪角度和砂輪;套圈通過砂輪的前后必須有引導,每次調整工藝參數降須用圓度儀測量圈來驗,連續生產過程中每一小時都要抽兩件套圈在圓度儀上測量圓度。3.3.3溝磨和超精工序前面已經說過,只要上述兩個基準加工得當,溝磨和超精后圓度波紋度可以說不會出現什么問題。這兩道工序主要應保證表面粗糙度和溝形。為此,必須注意合理的砂輪,油石,切削參數選擇及磨削液,超進液的清潔,有條件的企業可采取磨削液,超精液集中過濾供應。3.3.4退磁清洗工序除了滾動表面不理想是影響振動的第一因素外,第二就是異物的影響,異物有兩個來源:一是軸承零件加工過程中殘存的磨粒和臟物,二是潤滑脂中的異物,因此,軸承零件成品的清洗至關重要,退磁是清洗的先決條件。行業現在清洗存在的問題有兩個,一個是重成品清洗,輕零件清洗,二是不注意清洗液的質量。事實說明,光靠成品清洗是很難干凈的, 即便成品能清洗凈,殘存的磨粒和臟物也很容易將滾動面劃傷,因此應高度重視零件清洗,建議零件清洗進行兩次,一次放在磨削后,一次放在超精后組裝前,最好采用超聲波清洗.成品清洗可采用噴淋式。過濾器必須采用一兩級過濾,以提高清洗液的潔凈度。4. 密封性能應采取的措施 我國密封深溝球軸承主要存在的問題是漏脂和防塵超差,簡而言之密封性能差,非接觸式密封沒什么大問題。主要是接觸式密封問題多。究其原因,主要是我國密封結構形式比較落后。密封結構的關鍵在旋轉件的密封槽和密封蓋的密封唇上。密封大體有三種形式,一種實際上沒有槽 ,第二種是內徑小外徑上有一個臺階,第三種是有一完整的密封槽, 密封唇有單唇和雙唇之分,我們認為應當發展雙唇密封和槽密封和結構,因為這種形式是接觸密封和迷宮密封的結合,密封效果比較好,但工藝復雜,成本稍高。5. 探索降振降噪的新途徑 (1)通過化學改性,提高軸承滾動表面的質量,降低振動,噪聲,同時提高軸承性能壽命?;瘜W改性指的是通過化學藥品對工作表面進行處理形成一種化學膜,這種工藝在國外已在航空發動機軸承斷油試驗方面取得可喜進展,可想而知對降振降噪和提高動態壽命也會大有益處。 (2)研究降振、降噪的新型保持架,深溝球軸承保持架多少年都 是球兜孔、自引導的浪形保持架,它的兜孔和滾動體的徑向間隙,軸向間隙多大為最好,最有利于降振,兜孔形是球形好,還是橢球好,還是別的形狀好,從來沒有認真研究過,在深溝球軸承振動值要求Z3 組以上時,不考慮保持架對振動的影響是不全面的。 (3)研究滾動體研磨盤的材質,繼續提高滾動體表面質量,日本NSK軸承公司1997年曾對我國三大鋼球廠生產的G5、G10級鋼球做過質量調研和測試,測試結果表明:我國鋼球的精度與日本不相上下,但鋼球的表面質量紋絡不均勻,波紋峰值大,比日本的差得遠,而且認為我們的鋼球保留了金屬研盤特有的加工痕跡,這也就是告訴我們,非金屬研磨盤可能會獲得更理想的加工紋絡,我們為什么不去研究這些問題呢? (4)開發新的潤滑脂。潤滑脂降噪的輔助作用是十分明顯的。日本NSK開發了多種低振動脂,相比之下我們的脂的品種少得可憐。我們應加入大投入,開發不但能降低振動而且能延長動態性能壽命的潤滑脂。國外關于軸承減振動降噪的技術措施  1、軸承減振降噪的技術措施  以下所述及的減振降噪技術措施主要針對最為量大面廣的低振動低噪聲軸承——深溝球軸承,其它類型的軸承也可參考采用?! 、提高軸承套圈溝道的圓度、波紋度、粗糙度和溝形偏差精度水平。例如對中小型深溝球軸承,圓度一般應控制在0.5μm以下,棱數一般應控制在15個以上;波紋度一般應控制在0.3μm以下,粗糙度Ra一般應控制在0.1μm以下?! 、采用波紋度、粗糙度和球形偏差等均較好且經表面強化處理的高精度鋼球。例如NSK用于計算機HDD的鋼球,波紋度從以前的0.05μm降至現在的0.008μm,粗糙度Ra從以前的0.004μm降至現在的0.001μm?! 、采用塑料保持架。塑料保持架軸承較沖壓保持架軸承,不僅振動噪聲低,而且振動噪聲壽命長。在NSK目前生產的以低噪聲軸承為主的深溝球軸承中,內徑d≤10mm的軸承,采用塑料保持架約占70%,內徑d>10mm的軸承,約占20%,典型應用領域為汽車發電機、空調器風扇電機、錄象機驅動主軸、計算機HDD和汽車輪轂等?! 、采用兜孔形狀為真圓、兜孔間隙較小、板寬尺寸較大的沖壓保持架?! 、采用外徑尺寸與形狀嚴加控制的密封圈或防塵蓋,以防外圈變形?! 、嚴格控制對軸承振動噪聲有影響的尺寸公差離散度,如內外徑、內外溝徑、鋼球規值和軸承游隙等?! 、嚴格控制軸承零件工作表面的磕碰傷、劃傷、銹蝕和毛刺等缺陷?! 、內外套圈采用不同的溝曲率半徑?! 、采用較小的徑向游隙。例如,電機軸承應采用CM(電機軸承專用)游隙?! 、對軸承施加預載荷?! 、加大軸承套圈壁厚(減振效果明顯,降噪效果一般)?! 、改變滾動體數目,以使軸承的固有頻率發生變化,從而避免與系統產生共振現象?! 、提高軸承的清潔度?! 、采用低振動低噪聲潤滑脂。如NSK采用NS7、NSA、NSC和AV2等潤滑脂;SKF采用MT47、MT33、VT105、LHT23和HT51等潤滑脂;KOYO采用KNG144、KAM5、KVA和CITRUS2等潤滑脂。其中NSK所用主要潤滑脂的特性見表8。表8-------------------------------------------------------潤滑脂牌號 NS7 NSC AV2-------------------------------------------------------基礎油 酯 酯+醚 礦物油動粘度40℃ 26 53 130(eSt)100℃ 5.1 8.3 10.3增稠劑 鋰基 鋰基 鋰基稠度 245 239 273滴點(℃) 192 192 182使用溫度(℃)-40~+140 -40~+130 -10~+110-------------------------------------------------------  O、采用FFT(Fast Fourrier Transformation——快速傅里葉變換)頻譜分析技術?! 、選用與軸和軸承座合適的配合公差。例如,對于空調器軸承,與軸的配合的可選用js5,與軸承座的配合可選用H6、H7或JS6、JS7;對于吸塵器軸承,與軸的配合可選用j7,與軸承座的配合可選用H6、H7等?! ?、軸承異音的檢測  軸承異音即軸承異常噪聲,主要是由軸承工作表面缺陷、潤滑劑中污物及預載過大而轉速過低時的磨擦自振等原因所致?! ≥S承異音的檢測目前仍以人工聽覺的經驗判斷為主,同時也采用一些專用儀器。由于異音主要是由人的生理心理感覺而決定,因此,即使采用儀器檢測,也不能完全代替人工聽覺判斷。最好的辦法,也許只有兩者兼而用之?! 〔捎脙x器檢測軸承異音,一般做法是控制軸承振動的最大峰值、波峰因數(或波峰因子)及脈沖計數。RHP公司將最大峰值的限值定為有效值的4倍,也即波峰因數為4,當超過該限值的脈沖計數少于超過有效值的峰值的脈沖計數的3%時,即認為軸承是無異音的。大量的實驗也表明,正常軸承的波峰因數值為3~5,有異音的軸承為6~10,嚴重者可達10以上?! ×硗?,還有采用峭度系數、頻譜分析、包絡頻率分析和聲強測量等方法來檢測和分析軸承異音的?! ∷?、總結  1、滾動軸承的振動與噪聲已成為軸承的基本性能之一,各軸承工業發達國家無不給予高度重視,進行了大量、深入與系統的研究,并取得了十分豐富的成果。低振動低噪聲軸承的實物質量水平,以日本等著名軸承公司的產品為代表,現已達到相當高的程度?! ?、軸承振動測量主要采用振動速度和加速度,軸承噪聲測量主要采用噪聲聲壓級,從發展趨勢看,振動速度和噪聲聲壓級將成為軸承振動與噪聲測量的主要的物理量?! ?、滾動軸承的振動與噪聲是一個復雜的隨機物理現象。迄今為止,有關軸承振動與噪聲的理論,仍是公認的尚不成熟的軸承基礎理論之一;有關低振動低噪聲軸承技術的研究與開發,仍是國際軸承工業界的熱點問題之一。隨著現代科技水平的提高,低振動低噪聲軸承的技術發展將會不斷達到新的階段。 提高球軸承減振降噪的技術及工藝設備 目前我國的深溝密封球軸承與國外先進公司的產品內部結構參數幾乎相同,然而我國此類產品的振動與噪聲水平卻與國外產品相差甚遠,主要原因是在制造和工況因素的影響。從軸承行業角度來考慮,工況因素可以對主機提出合理要求來解決,而如何降低由制造因素引起的振動和噪聲是軸承行業必須解決的問題。     國內外大量試驗表明:保持架、套圈、鋼球的加工質量對軸承振動具有不同程度的影響,其中鋼球的加工質量對軸承振動影響最明顯,其次是套圈的加工質量,最主要影響因素是鋼球和套圈的圓度、波紋度、表面粗糙度、表面磕碰傷等。     我國鋼球產品最突出的問題是振動值離散大,表面缺陷嚴重(單點、群點、凹坑等),盡管表面粗糙度、尺寸、形狀、誤差都不低于圈外水平,但合套后軸承振動值高,甚至產生異音,主要問題是波紋度沒有控制(無標準、無合適測試分析儀器),同時說明機床的抗振性差,砂輪、研磨盤、冷卻液、工藝參數均存在問題;另一方面要提高管理水平,避免磕碰傷、劃傷、燒傷等隨時機性質量問題。     對于套圈,影響軸承振動最為嚴重的也是溝道波紋度和表面粗糙度。例如,中小型深溝球軸承內外溝道圓度大于2μm時,將對軸承振動產生明顯影響,內外溝道波紋度大于0.7μm時,軸承振動值隨波紋度增加而增加,溝道嚴重磕傷可使振動上升4dB以上,甚至出現異音。     無論是鋼球還是套圈,波紋度產生于磨削加工,超精研雖然可以改善波紋度并降低粗糙度,但最根本的措施是要降低磨削超精過程中的波紋度,避免隨機性磕碰傷,主要有兩方面措施:    一是降低滾動表面磨削超精時的振動,獲得良好的表面加工形狀精度和表面紋路質量為降低振動,磨超機床必須具有良好的抗振性,床身等重要結構件具有吸振性,超精機床的油石振蕩系統具有良好的抗振動性能;提高磨削速度,國外磨削6202外滾道普遍采用6萬電主軸,磨削速度60m/s以上,國內一般低得多,主要受主軸及主軸承性能的限制。在高速磨削時,磨削力小,磨削變質層薄,不容易燒傷,又可以提高加工精度和效率,對低噪聲球軸承影響很大;主軸動靜剛度及其速度特性對低噪聲球軸承磨削振動影響很大,剛度越高,磨削速度對磨削力的變化越不敏感,磨削系統振動越??;提高主軸軸承支剛性,采用隨機動平衡技術,提高磨削主軸的抗振性。國外磨頭振動速度(如Gamfior)約為國內一般主軸的十分之一;提高砂輪油石的切削性能及修整質量至關重要。我國目前砂輪油石主要問題是組織結構均勻性差,嚴重影響低噪聲球軸承磨超加工質量;充分冷卻,提高過濾精度;提高精給系統的進給分辨率,降低進給慣性;合理的磨超加工工藝參數和加工流程是不可忽視的因素,磨削留量要小,形位公差從嚴,中小型球軸承外徑不宜用超精研,粗精磨超不宜分開,以保證良好的表面質量。     二是提高加工基準面精度,降低磨超加工過程中的誤差復映外徑與端面是磨超加工過程中的定位基準。外徑對溝道超精的誤差復映是通過外徑對溝磨,溝磨對溝超的誤差復映間接傳遞的。如果工件在傳遞過程中產生磕碰傷,將直接復映到滾道加工表面上,影響軸承振動。所以必須采取以下措施:提高定位基準表面形狀精度;加工過程中傳遞平穩,無磕碰傷;毛坯留量形位誤差不能過大,特別是在留量較小時,過大誤差會造成終磨和超精結束時形狀精度尚未改善到最終的質量要求,嚴重影響加工質量的一致性。   從上面分析不難看出:由高性能、高穩定性機床系統組成的自動線方式磨超加工低噪聲球軸承最合適,可以避免磕碰傷,降低傳遞誤差,排除人工因素,提高加工效率和質量一致性,降低生產成本,提高企業效益。     如何降低球軸承噪聲呢?應從以下兩方面著手努力: ?。ㄒ唬┲圃旃に?。工藝流程精化,主要指工藝流程盡可能短,工序加工合并,生產無中間庫存,有效降低影響低噪聲球軸承性能工藝因素;生產潔凈化,這是一個系統的技術,包括磨削液、超精液、清洗液、空氣、高壓空氣、生產環境等技術工藝;自動化,從車加工到裝配全過程自動化,少人或無人化;規?;?,此類軸承特別是靜音球軸承,必須形成大規?;?,才能具備全球市場競爭能力。  ?。ǘ┭b備。高速磨削、電主軸精度、剛度、壽命以及各種完善的檢測保護性能對磨削加工精度與效率起主要作用;磨床技術,國外內圓磨床一般都具備高速磨削,交流伺服控制,進給分辨率0.25μ,全自動簡易操作,自診斷功能等;超精技術,主要以日本大阪精機為代表的無心支承兩工位超精和以德國梯倫豪斯為代表的液壓定心四工位超精兩種方式;在線檢測技術,二十世紀八十年代以來,日本軸承工業以主動測量機外反饋控制的自動磨超短線應用最為普遍。我國以此方式構成的磨超自動線應用也比較成熟,目前國內已有100條左右。隨著工業先進國家主機技術不斷提高,聯線越來越簡單,逐步減少或不用主動測量和機外檢測;無心外圓磨床,圓外(KOYO、MIKROSA等)普遍采用滾動軸承砂輪主軸單元,具有高剛度、高精度、長壽命、裝卸方便、使用可靠等一系列優點;床身具有阻尼衰減減特性;進給采用高精度微動交流伺服系統,穩定的傳動交流變頻導輪調整系統,可具備在線隨機智能化測量,可實現CBN砂輪磨削等,可實現自動聯線,圓度可達0.3μm,尺寸分散可達3μm。   平面磨床,國外雙端(如KOYO、Landis Gardner)面磨床主軸都普遍采用高精度、高剛度滾動軸承主軸單元砂輪軸系統,油霧潤滑。以Gardner技術為例,該公司研究生產系統裝備已有九十多年歷史,可磨削軸承、陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等材料。主要技術有自動砂輪修整和補償,砂輪磨頭進給以伺服電機絲杠同軸結構,砂輪向內外快速同步進給,進給精度可達到0.25μm,機身放置在兩個水平墊塊和平衡器上,平衡器具有自平衡支承桿,可自動調整與兩個水平墊塊成一水平面,使機床得到一個穩固的支承效果,平衡器重點是在維持砂輪軸同心度,增加修整砂輪間隔時間,工件進給有旋轉式、往復式、貫穿式和特殊四種形式,可使用超級磨料砂輪,金剛石砂輪和CBN磨削,磨削精度高、穩定性好,極長的砂輪使用壽命和方便的操作調整,可以根據加工要求專門配制磨料、結合劑、結構(圓環、鈕狀或環節狀),從而達到最佳磨削效果,平行差及平面度達1μm。 電機噪音分析怎佯鑒別機械噪聲源? 為了控制機械噪聲和振動,首先必須判明產生振動或噪聲的部位,常用的鑒別方法主要有: (1)主觀鑒別法,即用耳朵來判斷機械噪聲源及其主次,因為人的耳腦系統本身就是相當靈敏的感覺系統,因此它能夠正確地區分各種聲音.這種判斷的結果,可做噪聲源定位的一般了解。 (2)分步運轉法,即對于復雜的機械,可以分步斷開某些部件,以區別各部分噪聲對整機噪聲的影響。 (3)選擇隔離法,將機器罩上各部分可分離的密封外殼,然后露出不同的部位,分別測量機器各部位所輻射的噪聲及其特性。 (4)近場測量法,即把傳聲器*近機械噪聲源進行測量,由此得到機器上各噪聲源的位置和判明主要噪聲源的部位。 (5)表面振速法,即用速度傳感器閱出機器表面各處的振動速度,通過振動的頻譜分折,并與噪聲的頻譜分析和比較,鑒別出主要噪聲源的部位。 (6)相關函數法,即用自相關函數法檢測隨機信號中的確定性周期信號,用相關函數法建立時間滯后,來確定信號通過系統的時間和傳遞通道,再用相關函數法來確定噪聲的來源。為了控制機械噪聲和振動,首先必須判明產生振動或噪聲的部位,使用儀器測繪電機噪音頻譜曲線時,長用倍頻程或1/3倍頻程電機噪音頻譜分析一般用1%窄帶頻譜這樣便于找出電機的主要噪音聲源如僅做分析不計量可以用掌上電腦的噪音測試軟件測試對應峰值常見的幾點1 軸承 1 軸承滾珠 2000-5000Hz 2 軸向振動 1000-1600Hz有明顯峰值, 3 軸向串動聲 50-400有明顯峰值(對應f=n/10,n/30,n/60*Re/Rc或E*n/30)2 端蓋共振 1000-1500有峰值3 機殼共振 500-1000有明顯峰值4 換向器噪音 m*n/605 轉子動不平衡噪音 n/606 單邊電磁拉力不平衡 峰值與電源頻率對應7 電機磁徑向磁拉力振動峰值與兩倍電源頻率對應8 齒諧波噪音 ZQn/60+2f0(Z為諧波次數,Q為轉子齒數,f0為電源頻率9 轉差聲 Sf0或2Sf0 S為轉差率(%)10 空氣動力共鳴聲 在f=m*Z*n/60有明顯峰值,m為風道數,Z為諧波次數,電機的負載噪音的測試1 外拖法(負載隔離法)2 對拖疊加法(施加負載法)3 振動測試法噪聲測量儀器 要解決好噪聲問題,首先應對噪聲問題進行測量﹑分析,搞清噪聲的聲級﹑頻譜特性以及時間變化特性等。因此,噪聲測量分析儀器是必不可少的。50年代噪聲測量儀器主要是由電子管制成,體積較大,功能也比較簡單,國內自已尚不能生產,主要靠進口。60年代半導體器件代替了電子管,儀器體積減少,品種也多了些,但國內所用的儀器也主要靠進口。從70年代起,我國已開始生產現場測試用的聲級計﹑濾波器以及試驗室用的測試儀器。80年代以來,特別是進入了90年代后,隨著電子技術﹑數字信號處理技術以及計算機技術的發展,給噪聲測量儀器帶來了革命性的變化。噪聲測量儀器向小型化﹑數字化﹑智能化方向大工業大邁進。國內現在已能生產這方面系列的﹑配套的產品,以滿足市場需要。 現場測試用的聲級計﹑積分聲級計﹑頻譜分析儀﹑統計分析儀等,國內現在都已有系列的產品。專門為了檢測噪聲暴露量,并配合貫徹“聽力保護規定”(即將頒布)用的個人噪聲暴露計,現也已研制成功,即將投放市場。上述這些儀器都已做到小型化﹑數字化﹑智能化。新型聲學測量分析工作站國內也已出現,有了自已的產品。這種聲學測量分析工作站是由數據采集﹑數字信號處理和微型計算機等部分組成的虛擬儀器系統。各種聲學測量分析功能可以通過軟件來實現。工作站本身具有豐富的應用軟件,幾乎包括所有常用的噪聲測量分析功能。由于各種聲學測量分析功能是通過軟件來實現,因而工作站的功能可以不斷擴充,只要增加一套軟件,就相當增添一臺或數臺儀器設備。工作站的硬件大小與筆記本電腦相仿,既可以與臺式計算機相連,也可以與筆計本電腦相連,在現場可以拎著走,便于現場流動使用,另國外還開發成功移植到PDA(掌上電腦)用的噪音測試軟件但依賴于PDA的檔次及硬件水平測試的精度有所不同。寧波軸承有限公司總機電話:0574-87223344 87222434 87220319 87220519 銷售電話:0574-87220315 87222422(直撥)87222434 87223344 87220319 87220519(轉分機)采購部電話:0574-87221977傳真:0574-87223781地址:寧波市麗園北路1728號--1736號E-mail:web@bearing.com網址:www.bearing.com www..com 特種非標軸承網: www.fbearing.com提高球軸承減振降噪的技術及工藝設備  目前我國的深溝密封球軸承與國外先進公司的產品內部結構參數幾乎相同,然而我國此類產品的振動與噪聲水平卻與國外產品相差甚遠,主要原因是在制造和工況因素的影響。從軸承行業角壤純悸牽た鲆蛩乜梢遠災骰岢齪俠硪罄唇餼觶綰謂檔陀芍圃煲蛩匾鸕惱穸馱肷侵岢行幸當匭虢餼齙奈侍狻?    國內外大量試驗表明:保持架、套圈、鋼球的加工質量對軸承振動具有不同程度的影響,其中鋼球的加工質量對軸承振動影響最明顯,其次是套圈的加工質量,最主要影響因素是鋼球和套圈的圓度、波紋度、表面粗糙度、表面磕碰傷等。    我國鋼球產品最突出的問題是振動值離散大,表面缺陷嚴重(單點、群點、凹坑等),盡管表面粗糙度、尺寸、形狀、誤差都不低于圈外水平,但合套后軸承振動值高,甚至產生異音,主要問題是波紋度沒有控制(無標準、無合適測試分析儀器),同時說明機床的抗振性差,砂輪、研磨盤、冷卻液、工藝參數均存在問題;另一方面要提高管理水平,避免磕碰傷、劃傷、燒傷等隨時機性質量問題。    對于套圈,影響軸承振動最為嚴重的也是溝道波紋度和表面粗糙度。例如,中小型深溝球軸承內外溝道圓度大于2μm時,將對軸承振動產生明顯影響,內外溝道波紋度大于0.7μm時,軸承振動值隨波紋度增加而增加,溝道嚴重磕傷可使振動上升4dB以上,甚至出現異音。    無論是鋼球還是套圈,波紋度產生于磨削加工,超精研雖然可以改善波紋度并降低粗糙度,但最根本的措施是要降低磨削超精過程中的波紋度,避免隨機性磕碰傷,主要有兩方面措施:    一是降低滾動表面磨削超精時的振動,獲得良好的表面加工形狀精度和表面紋路質量為降低振動,磨超機床必須具有良好的抗振性,床身等重要結構件具有吸振性,超精機床的油石振蕩系統具有良好的抗振動性能;提高磨削速度,國外磨削6202外滾道普遍采用6萬電主軸,磨削速度60m/s以上,國內一般低得多,主要受主軸及主軸承性能的限制。在高速磨削時,磨削力小,磨削變質層薄,不容易燒傷,又可以提高加工精度和效率,對低噪聲球軸承影響很大;主軸動靜剛度及其速度特性對低噪聲球軸承磨削振動影響很大,剛度越高,磨削速度對磨削力的變化越不敏感,磨削系統振動越??;提高主軸軸承支剛性,采用隨機動平衡技術,提高磨削主軸的抗振性。國外磨頭振動速度(如Gamfior)約為國內一般主軸的十分之一;提高砂輪油石的切削性能及修整質量至關重要。我國目前砂輪油石主要問題是組織結構均勻性差,嚴重影響低噪聲球軸承磨超加工質量;充分冷卻,提高過濾精度;提高精給系統的進給分辨率,降低進給慣性;合理的磨超加工工藝參數和加工流程是不可忽視的因素,磨削留量要小,形位公差從嚴,中小型球軸承外徑不宜用超精研,粗精磨超不宜分開,以保證良好的表面質量。    二是提高加工基準面精度,降低磨超加工過程中的誤差復映外徑與端面是磨超加工過程中的定位基準。外徑對溝道超精的誤差復映是通過外徑對溝磨,溝磨對溝超的誤差復映間接傳遞的。如果工件在傳遞過程中產生磕碰傷,將直接復映到滾道加工表面上,影響軸承振動。所以必須采取以下措施:提高定位基準表面形狀精度;加工過程中傳遞平穩,無磕碰傷;毛坯留量形位誤差不能過大,特別是在留量較小時,過大誤差會造成終磨和超精結束時形狀精度尚未改善到最終的質量要求,嚴重影響加工質量的一致性。
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