蔡玨

　　摘　要：影響軸承振動與噪聲（shēng）的因素很多，試圖通過改善某一個影響因素而徹底解決軸承振動與噪聲問題是不可能的。軸（zhóu）承振（zhèn）動與噪（zào）聲是各種（zhǒng）因素的綜合反應，這些因素可以是套圈、滾動體和保持（chí）架的單件加工質量，成品的裝配質量，遊隙大小，油脂質量及清潔度等；也可以是許多因素的交（jiāo）互（hù）作用。盲目而過分（fèn）地強調某一個因素的作用會走向極端。本文綜述軸承振動與噪聲的控製問題。
　　關鍵詞：滾動軸承（chéng）；振動噪聲；控製

　　引言
　　隨著人類社會對環保意識的不斷增強，噪聲汙染（rǎn）已經（jīng）越來越（yuè）多的被人們所重視。電機作為工業設備的主要驅動力，也是產生工業噪聲的主要來（lái）源，因此（cǐ）電機的低噪聲化對（duì）降低噪聲（shēng）汙染具有重（chóng）要意義。現在人們的溫飽問題已經基本得到了解決，人們（men）在（zài）生活質量方麵提出了更高的要求，國家對此比較（jiào）重視，並製定（dìng）了（le）一些規章製度來（lái）控製噪聲汙染。現在人們的生產和（hé）生活中離（lí）不開電機的驅動，而在電機運行當中經常會出現不同程（chéng）度的噪聲。電機的噪聲包括電磁噪聲、通風噪聲和機械噪聲（shēng），而機（jī）械（xiè）噪聲的主要（yào）來（lái）源之一就是電機的軸（zhóu）承噪聲，因此如何控製電機的軸承噪（zào）聲，對降低電機的整體噪聲將尤為重要。
　　1　滾動軸承振動和噪聲的（de）產生機理（lǐ）
　　滾動軸（zhóu）承在運轉過程中，溝道與滾動體間彈性接（jiē）觸構成的彈性振動（dòng）係統（tǒng）、軸承零件的製（zhì）造誤差引（yǐn）發（fā）的強迫振（zhèn）動係統以及軸承零件間運（yùn）動時的滑動（dòng）引起的（de）自激振動係統（tǒng）均會導致軸承（chéng）振動。當振動的能量傳遞到空氣中（zhōng），則形成軸承的噪聲。振動和噪聲一般情況下是同時（shí）出現的，振動和噪聲（shēng）問題常按其中一個來定性，這是因為人們能聽到噪聲（shēng）及感（gǎn）到振（zhèn）動，但並不是（shì）依據它們的頻（pín）率。很少人能聽到低頻聲，而高頻振動人（rén）們也感覺不到。因此，低頻是“振（zhèn）動問題”，而高頻是“噪聲問題”。根據經驗，區（qū）分振動和噪聲的適宜（yí）界限為（wéi）1000Hz。換句話說，認為（wéi）頻率為1000Hz以下為振動問題（tí），高於1000Hz為噪聲問題。
　　2　滾動軸承主要噪聲類型
　　2.1軸（zhóu）承環噪聲
　　軸承（chéng）環噪聲（shēng）是滾動軸承（chéng）Z為常見的一種。這一噪聲和軸承（chéng）安裝（zhuāng）條件、剛度和精度等因素相關。如果軸承內環滾道上徑（jìng）向波紋較大，當滾珠軸承的內環轉動到此處時，滾珠就處在波峰峰頂上，不僅會引起外環的徑向振動，而且也將引起外環的軸向振動。
　　2.2保持器噪聲（shēng）
　　這一噪聲主要是保持器和滾動體相互（hù）碰撞而發出的噪聲。當出現這種噪聲時，保（bǎo）持器振動幅度會增大，這一振動通常情況下被認為是（shì）滾動（dòng）體和保持器之（zhī）間產生（shēng）的一種自激（jī）振動。這一噪聲往往在滾動軸承和圓錐（zhuī）軸承中比較常見。潤滑不好、徑向間隙過（guò）大等原因都會（huì）導致保持（chí）器產生噪聲。
　　3　滾動軸承噪聲產生原因（yīn）
　　其一，軸承的潤滑和清（qīng）潔問題。潤滑油的使（shǐ）用（yòng）是保證電機和軸承正常運轉的前提和保障。如果軸承間，潤滑油過少，就會導致摩擦力的產（chǎn）生，在這種作用下就（jiù）會（huì）產生（shēng）噪聲。對於（yú）不同的部件，所（suǒ）選擇的潤滑（huá）油是不同的，如果選擇的潤滑油不合理也會導致滾動軸承發出異常噪聲。另外，保持清（qīng）潔也是減少軸承噪（zào）聲的一種措施。這是因為，在比較髒亂（luàn）的（de）環境下，很（hěn）容易使（shǐ）一些灰塵顆粒（lì）進入軸承間隙，滾動軸承運轉會導致這些顆粒被碾壓從而（ér）黏貼在軸承工作麵，隨之滾動軸承異常噪聲產生；其二（èr），軸承（chéng）質量問題。軸承質量問題是導致滾動軸承產生異常振動的原因之一。經過觀（guān）察（chá）發現，滾動軸承質量會影響軸承噪聲的大（dà）小。軸（zhóu）承質量問題包括軸承（chéng）本身（shēn）所帶的缺陷，比（bǐ）如（rú）一些軸承滾珠（zhū）加工精度較差、滾珠表麵有刮（guā）痕（hén）、軸承套的波度和圓度比較粗糙、保持架定位不準等。軸承質量問題還包括保（bǎo）存或者安裝過程中（zhōng）產生的品質性缺（quē）陷，例如腐蝕、壓斷、摩擦等，這（zhè）些（xiē）軸承質量問題都會導致異常噪聲的產（chǎn）生。
　　4　滾（gǔn）動（dòng）軸承噪（zào）聲控製對策
　　4.1選擇（zé）合適的軸承保持架材料
　　滾動軸承（chéng）噪聲產生和保持架結構和材料存（cún）在（zài）一定關係，通常情況下，非金（jīn）屬保持架產生的噪聲相對較小，因此可以選（xuǎn）擇非金屬保持架（jià）。在選擇軸承（chéng）保持架材料（liào）時，要根據軸承溫度、潤滑脂類（lèi）型和電機旋轉（zhuǎn）速（sù）度等因素進行考慮，而非金屬材料中例如尼龍、玻璃纖維和樹脂（zhī）等（děng）材料很容易受到（dào）上述因素的影響（xiǎng），所（suǒ）以應該合（hé）理選擇非金屬材料（liào）。隨著科學技術水平的發展（zhǎn），保持架結（jié）構和材料在可靠性和（hé）實用性方麵也有了很大的進步。這些年來，經過科研人員的（de）努力，研製（zhì）出了多種新型軸承保持架，噪聲汙染問題隨之有所減少。綜上所述，在電（diàn）機設計時，應（yīng）以小直徑、輕係列、低噪聲保持架的球軸承作為優（yōu）選方案。
　　4.2保持潤滑油清（qīng）潔
　　為了控製滾動軸承噪（zào）聲，還要保持潤滑（huá）油清潔。相關工作人員要定期更換（huàn）潤（rùn）滑（huá）油，保證其不存在雜質；在高溫下運行（háng）的滾動軸承，還要選擇一些耐高溫潤滑油（yóu），防止因為高（gāo）溫使潤滑油蒸發盡，使軸承摩擦增大，產生噪聲；盡（jìn）Z大努（nǔ）力把注（zhù）排油設計成不用停止電動機就可以更換潤滑油的結構，以此促進日常維護工作的有效開展；防止潤滑油汙染的另外一種方（fāng）法是將其進行密封處理，在對其進（jìn）行密（mì）封的過程中要在防止潤滑油被灰塵、酸、水分（fèn）等成分侵入的前提下，充分想到電（diàn）機（jī）運行環境等問題。另外，在一些高粉塵和常淋雨等特殊環境下，可以應用橡膠密封圈結構和迷宮式密封結構。
　　4.3合理裝配軸承
　　在軸承裝配中，特別應重視裝配間的環（huán）境問題。溫度要保持在18℃～27℃，相對濕度為40%～60%。進入裝配間（jiān）必須穿戴專用的（de）工作衣、工作帽和（hé）工作鞋，並保（bǎo）持一切用具（jù）和環境（jìng）清潔無（wú）灰塵。套圈的尺寸分（fèn）組應盡可（kě）能細，分組（zǔ）差應盡可（kě）能小，例如，為1μm～2μm。這樣（yàng），可以確保鋼球與保持架之間竄動（dòng）量的（de）一致性。分選（xuǎn）與合套工作Z好由儀器自動完成，以避免（miǎn）人為因素的幹擾。零件在清洗時，清（qīng）洗液的過濾精度為5μm～3μm。成（chéng）品清洗液過濾器的級差應減小，例如，15μm→10μm→5μm→3μm→1μm。清洗用油的含（hán）汙量不大於10mg/l～50mg/l。另外，裝配遊隙也影響軸承的噪聲，過大或過小的遊隙均對噪聲不利。一般存在（zài）Z佳遊隙範圍，這取決於軸承的使用場合。例如，對6203軸承而言，一般合套遊隙為5μm～18μm。若用於電機，則遊隙（xì）可以選4μm～11μm。若使用加（jiā）載遊隙（xì），則為9μm～14μm，608軸（zhóu）承為5μm～10μm。
　　結語
　　以目前的形勢來看，對軸承的振動進行控製主要是要控製噪聲。隨著科（kē）技（jì）的進步，在產品（pǐn）的加（jiā）工和設計方麵（miàn）越來越精湛，所以軸承的（de）精度也在不斷（duàn）的提高，由此在運（yùn）轉的過程中（zhōng），產生（shēng）的（de）振動也就會減（jiǎn）小，那麽噪聲也就隨之減小。
　　參（cān）考文獻
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　　[3]於寶（bǎo）龍.關於（yú）滾動軸承振動與噪聲的相關性分析[J].科技創新與應用，2013，25：106.
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來（lái）源：《中國（guó）科技博覽》2017年32期