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軸承結構對振動與噪聲的影響

軸承結構對振動與噪聲的影響
1.滾道聲
 
滾道聲是由于軸承旋轉時滾動體在滾道中滾動而激發出一種平穩且連續性的噪聲,只有當其聲壓級或聲調極大時才引起人們注意。其實滾道聲所激發的聲能是有限的,如在正常情況下,優質的6203軸承滾道聲為25~27dB。這種噪聲以承受徑向載荷的單列深溝球軸承為最典型,它有以下特點:
 
a.噪聲、振動具有隨機性;
 
b.振動頻率在1kHz以上;
 
c.不論轉速如何變化,噪聲主頻率幾乎不變而聲壓級則隨轉速增加而提高;
 
d.當徑向游隙增大時,聲壓級急劇增加;
 
e.軸承座剛性增大,總聲壓級越低,即使轉速升高,其總聲壓級也增加不大;
 
f.潤滑劑粘度越高,聲壓級越低,但對于脂潤滑,其粘度、皂纖維的形狀大小均能影響噪聲值。
 
滾道聲產生源在于受到載荷后的套圈固有振動所致。由于套圈和滾動體的彈性接觸構成非線性振動系統。當潤滑或加工精度不高時就會激發與此彈性特征有關的固有振動,傳遞到空氣中則變為噪聲。眾所周知,即使是采用了當代最高超的制造技術加工軸承零件,其工作表面總會存在程度不一的微小幾何誤差,從而使滾道與滾動體間產生微小波動激發振動系統固有振動。盡管它是不可避免的,然而可采取高精度加工零件工作表面,正確選用軸承及精確使用軸承使之降噪減振。
 
 
 
2.落體滾動聲
 
該噪聲一般情況下,大都出現在低轉速下且承受徑向載荷的大型軸承。當軸承在徑向載荷下運轉,軸承內載荷區與非載荷區,若軸承具有一定徑向游隙時,非載荷區的滾動體與內滾道不接觸,但因離心力的作用則可能與外圈接觸,為此,在低轉速下,當離心力小于滾動體自重時,滾動體會落下并與內滾道或保持架碰撞且激發軸承的固有振動和噪聲,并且有以下特點:
 
a.脂潤滑時易產生,油潤滑時不易產生。當用劣質潤滑脂時更易產生。
 
b.冬季常常發生。
 
c.對于只作用徑向載荷且徑向游隙較大時也易產生。
 
d.在某特定范圍內也會產生且不同尺寸的軸承其速度范圍也不同。
 
e.可能是連續聲亦可能是斷續聲。
 
f.該強迫振動常激發外圈的二階、三階彎曲固有振動,從而發出該噪聲。通過采用預載荷方法可有效降低該噪聲,減少裝機后軸承工作徑向游隙,選用良好潤滑劑亦能有所改善,有些國外企業采用輕型滾動體,如陶瓷滾子或空心滾子等技術措施來防止這種噪聲的產生。


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