2016年5月23日星期一
產生軸承噪聲因素及對策
軸承的直徑越小,由其所引起的振陶瓷軸承動與噪聲越小。研究表明,振動程度隨著軸承直徑的增加而增大,直徑每增加5 mm,振動約增大(1~2)dB,並且軸承噪聲隨著滾動體直徑的增加而增大,球軸承產生的噪聲要低於滾子軸承。軸承保持架的結構和材料也是影響軸承噪聲的主要因素,一般非金屬保持架產生的噪聲低於金屬保持架。選擇軸承保持架的材料時要綜合考慮軸承運行溫度、潤滑脂類型以及電機旋轉速度等多種因素的影響,由尼龍、玻璃纖維、樹脂等材料制成的非金屬保持架對這些因素會比較敏感,選擇時應慎重。在電機設計時,應以小直徑、輕系列、低噪聲保持架的球軸承作為優選方案。
軸承與軸承室及與軸的配合的選擇要保證軸承內圈與軸承外圈的固定,即電機運轉時軸承內圈與軸、軸承外圈與軸承室之間不能發生滑動,又要保證軸承的工作游隙合適。軸承的工作游隙是軸承軸承在工作時的徑向游隙,取__決於軸承內圈在軸上和軸承外圈在軸承室中的配合緊度以及電機運行狀態下內圈和外圈所產生的溫差。選擇軸承配合時要綜合考慮軸承套圈的固定以及軸承的工作游隙兩個問題塑膠軸承。過大的徑向工作游隙會導致軸承運行過程中的負荷區域過小,影響軸承的壽命,並產生較大的振動與噪聲;理論上軸承的工作游隙越小,滾動體在無載荷區的引導就越好,軸承在運行中的噪聲就越小,但是過小的工作游隙會使軸承抱死。軸承外圈與軸承室間的配合型式會影響振動與噪聲的傳播。如果配合過松會引起響聲,並且會導致外圈在軸承室內滑動。軸承裝配時外圈的徑向間隙一般宜限制在(3~9)μm的範圍內,但這一數據最好根據實踐經驗選取。
電機兩端軸承的同軸度是影響電機軸承振動並產生噪聲的重要因素。選擇軸承配置型式時,最好使軸承配置具有自動調心功能,這樣可減小整個結構的不對中量。對於不具有自動調心功能的配置,應采取提高加工精度,增加軸的剛性等措施,培林使軸的角度不對中保持在最小值內。對於采用幾個軸承並列安裝組合起來使用的軸承結構,因其限制了軸線角度變化的靈活性,對軸系的同軸度特別敏感,結構設計時必須注意,這種結構不但影響軸承的噪聲,而且會影響到軸承的受力情況,進而影響到軸承的壽命。可通過具有自動調心功能的球形軸承座來解決調心問題,但這種球形軸承座加工較復雜。
與軸承套圈配合的部位是指軸上與軸承內圈配合的軸承台的外徑以及軸承座上與軸承外圈配合的軸承室的內徑。這兩個部位的尺寸公差、表面粗糙度及形位公差要嚴格控制。如果這些部位加工不好,它的誤差會傳遞給軸承套圈上與滾動體接觸的滾道,當滾動體在不規則的滾道上運行時,將使滾動體振動並產生噪聲。
軸承內部潤滑脂被污染是軸承產生振動噪聲的另一個重要原因。電機運行時,工作著的滾動體與軸承套圈上的滾道之間會形成很薄的油膜,如果潤滑脂被污染,油膜將會被污染物破壞,滾動體與滾道之間直接接觸,在滾動體和滾道表面形成凹坑或劃痕,長時間的破壞將使其形狀不規則,運行時產生振動噪聲。潤滑脂變質和軸承密封結構是污染潤滑脂的主要途徑。長期工作的潤滑脂會產生氧化變質與凝縮分油現像,最終碳化結塊,這種現像在高溫下會更加嚴重,因此,應定期更換潤滑脂,保證其新鮮干淨。對於特殊的在高溫下運行的軸承,應采用高溫性能好的潤滑脂。
振動是產生噪聲的根源,軸承的噪聲與振動密不可分,為了保證軸承工作時低振動、低噪聲,必須從軸承質量以及電機的軸承結構設計、軸承支撐件加工工藝、軸承的維護等各方面全面考慮。采用合理的設計結構,先進的加工工藝,正確的使用維護降低軸承噪聲,延長軸承的壽命。
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