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轴承噪声大的元凶,原来是TA!

发布时间:2020年7月3日上午10:10
轴承的振动噪声,是考核轴承综合质量的主要指标之一。轴承噪声不仅直接影响主机的性能,而且过大的噪声还会对操作者造成噪声疲劳。
轴承噪声产生的机理

滚动轴承本身不产生噪声,轴承噪声是由轴承在运转过程中零件的振动及相互碰撞而产生的一种声响现象。轴承零件的弹性振动和强振动之比为固体声,在声频范围内由固体声引起的空气振动为轴承的噪声。

通常感觉的“轴承噪音”,事实上是轴承直接或间接地与周围结构产生振动的声音效应,这就是为什么许多时候噪音问题可被视为涉及到整个轴承应用的振动问题。

轴承噪声的类型

滚动轴承的振动是轴承噪声产生的根源,不同的轴承噪声来源于不同类型的轴承振动。同轴承的振动一样,轴承噪声的产生机理也十分复杂。按轴承噪声产生的特征,可把轴承噪声分成如下几种形式:

  • 由轴承的结构型式、尺寸大小等因素所产生的噪声为基本噪声:如轴承的弹性变形、滚动体、游隙、保持架等所产生的噪声。
  • 轴承表面效应引起的噪声:如轴承内外圈,钢球工作表面的圆度、波纹度、粗糙度、缺陷等引起的噪声。大量的试验研究表明,深沟球轴承外圈、内圈和钢球的表面质量对轴承噪声产生影响之比为1:3:10,钢球的表面质量对深沟球轴承噪声的产生影响最大。
  • 摩擦与润滑产生的噪声:摩擦和润滑对滚动轴承噪声的产生有很大的影响,摩擦小,润滑状态好,则轴承产生的噪声小。
  • 工况条件引起的噪声:轴承的载荷、转速、安装配合状态直接影响轴承噪声的产生,轴承的转速越高、载荷越大,则轴承所产生的噪声也越大。此外,有关研究表明,50%的轴承噪声是由安装不良引起的。
轴承噪声产生的原因
  • 因加载滚动体数量变化而产生的激振:当一个径向负荷加载于某个轴承时,其承载负荷的滚动体数量在运行中会稍有变化,引起了负荷方向的偏移。由此产生的振动是不可避免的,但可通过轴向预加载来减轻,加载于所有滚动体(不适用于圆柱滚子轴承)。
  • 局部损坏:由于操作或安装错误,小部分轴承滚道和滚动体可能会受损。在运行中,受损的轴承部件会产生特定的振动频率;振动频率分析可识别出受损的轴承部件。此原理已被应用在状态监测设备,用来监测轴承损坏状况。
  • 相关部件的精度:在轴承内外圈与轴承座或传动轴之间密切配合的情况下,轴承内外圈有可能与相邻部件的外形配合不当而变形。如果出现变形,在运行中便可能产生振动。
  • 污染物:如果设备在污染环境中运行,杂质可能会进入轴承并被滚动体碾压。产生的振动程度取决于被碾压的杂质颗粒的数量、大小和成分。这种情况虽然不会产生典型的频率形式,但可以听得见一种扰人的噪音。
  • 其他:滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置。轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损、保持架松动损坏,也会产生异响。