王明利
（哈（hā）爾濱軸承集團公司通用軸承公司，黑（hēi）龍（lóng）江哈爾濱 150036）
摘 要：通過對圓錐滾子軸承振動與噪聲成因的分析，在（zài）實際生產（chǎn）中找到了一些切實可行的方法，對後續工作的開展（zhǎn）具有參考價值。
關鍵詞：圓錐軸承；噪聲；彈性變（biàn）形；頻（pín）率；粗糙度
1 前言
隨著人類文明與科學技術的不斷發展，環境（jìng）噪聲問題已備受關注。軸承是產生機械噪聲的聲源之一。探討軸承噪聲的發生機理、研究生產過程中的綜合控製是（shì）提高軸承質量和實（shí）現技術（shù）創（chuàng）新的關鍵。與其（qí）他類型的產品相比，圓錐（zhuī）滾子軸承的結構、性能及噪聲的發生機理極具特殊性。
2 滾（gǔn）動軸（zhóu）承振動和噪聲的發生機理
2.1 滾動（dòng）軸承的振動
作為結構元件的滾動軸承，在運轉過（guò）程中不可避免地（dì）要產生振動。振動一方（fāng）麵（miàn）由外部因素引起，如：齒輪、機械（xiè）傳（chuán）動、機（jī）件不平衡等。當激振頻率與機械固有頻率吻合時，振動會特別嚴重；另一（yī）方麵（miàn），軸承本身也會產生振動，甚（shèn）至軸（zhóu）承零件形狀完全符合規定時情況依然如此。在負荷情況下（xià），旋轉的軸承因遊隙、套圈和相鄰部件（jiàn）的彈性變形、滾（gǔn）動體與（yǔ）滾道接觸處的局部（bù）變形構成的自由振動係統：因零件（套圈、滾動體、保持架等）製造誤差形成的受迫振（zhèn）動係統以及零（líng）件間因滑動摩擦形成（chéng）的（de）自激振動係（xì）統，均可導致（zhì）軸承的振動。
2.2 滾動軸承（chéng）的噪聲
從物理學的角（jiǎo）度看，噪聲是（shì）由空氣振動（dòng）產生的，這（zhè）種振動隻有在人耳可以（yǐ）感知的一定頻率和振幅範（fàn）圍（wéi）內才能被聽到。軸承噪聲就是軸承在（zài）運轉過程中，將一定頻率和振幅範圍的振動（dòng）直接或間接輻射（shè）到（dào）空（kōng）氣（qì）中而產生的。所以說噪聲是振動的一種表現形式，由此可見，解決軸承噪聲問題的關鍵（jiàn）在（zài）於解決軸承的振動。
2.3 圓錐滾子軸承（chéng）的噪聲（shēng）
由於各類軸承的結構有所不同，所以，噪聲的來源與特點亦有所不同。依據圓錐滾子軸承的結構（gòu）特點並結合（hé）測試結果綜合分析，其噪聲的（de）分（fèn）類解析見表1。
由表1可見，圓錐滾子軸承振（zhèn）動與噪聲的成因更加複雜，有些因素可以相互作（zuò）用，試圖通過改善某個單一影響因素解決噪聲問題是（shì）不可能的。
3 改進方（fāng）案
首先，軸承各零件的尺寸精度、形（xíng）狀位（wèi）置精度及表麵質量應滿足相應精度等級的技術條件；第二，找（zhǎo）出主要噪聲來源，在加工過程中重點解決。
3.1 內、外套圈工作表（biǎo）麵
為實現低噪聲要求，內（nèi）、外套圈滾道（dào）在終磨工序應適當（dāng）延長光磨（無火花（huā）磨削）時間，為滾道的超精加工打好基礎。超精加工應比普通產品增加一次。
內圈大擋邊表麵（miàn）在終磨工序應選用（yòng）磨（mó）料粒度120#的（de）砂輪，光磨時間不少於4s。其表麵粗糙度Ra值應與內滾道等同，以便於動壓油膜的形成。與（yǔ）滾子基麵著色吻合率應不（bú）小於90%。
3.2 圓錐滾子
所采用的圓錐（zhuī）滾子，除了外徑的尺寸（這（zhè）裏泛指單件的（de）尺寸偏差和分組批尺寸變動量）精度、幾何精度及表麵質量應滿足相應精度等級的技術（shù）條件外，其球基麵的（de）粗糙度Ra值不大（dà）於0.32μm，且各直徑尺寸段同樣如（rú）此（cǐ）。為（wéi）保證滾（gǔn）子旋轉時的姿態穩定性，應采用半凸度母線或（huò）對數母線的圓錐滾子。
3.3 保持架
軸承（chéng）旋轉時，保持架處於自由浮動狀態。為減少保持架（jià）的串動量，窗孔長度應按下偏差尺寸生產。同時（shí），為降低保持架與滾子的摩擦聲，必須進行表（biǎo）麵串光和磷化處理。
另外，收縮保持架時，在不影響軸承旋（xuán）轉靈活性前提下盡（jìn）量收緊。
3.4 其他生產過程
軸承（chéng）零件及（jí）成（chéng）品在加工、檢驗、裝配和儲運過程（chéng）中，應嚴格遵守操作規程（chéng），以免出現磕（kē）碰傷、變（biàn）形、鏽蝕等不良後果。同時，裝配後的（de）成品，必須充分（fèn）清洗，徹底清除灰（huī）塵和（hé）粘附（fù）物，保證（zhèng）潔淨度。
4 生產實踐
在實際生產過程中，通過對內徑30到60的多種型號產品的試驗，與常規工藝進行比對時，發現噪音聲級有了明顯改善，以32210為例，測試結果見圖1。
5 結束語（yǔ）
通過上述理論分析和具體（tǐ）工藝改進在生（shēng）產實踐當中的應用，雖然能按Q/HZI-32標準《滾動（dòng）軸承圓錐（zhuī）滾子軸承振動（加速（sù）度）技術條件》Z組（zǔ）要求批（pī）量生產，但要實現“更高級別低噪聲產品的生產”以及“圓錐產品全麵降噪”的目標（biāo），還需要（yào）廣大（dà）軸承工作者的共同努力。
來源：《哈爾濱軸承》第29卷第3期（qī） 2008年（nián）9月
