如何提高深溝球軸承動態性能
1. 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。
2. 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。
3. 降低振動應采取的措施
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Z1Z2,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
4. 探索降振降噪的新途徑
(1)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?
(2)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。
(3)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。化學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。
(4)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。
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