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FAG轴承的滚道噪声分析

2014-12-30 浏览量 1557

    滚道声是由于FAG轴承[FAG轴承:主轴轴承是由实心内圈、外圈、球、以及带有实心窗口保持架的保持架组件构成的单列角接触球轴承。]旋转时滚动体在滚道中滚动而激发出一种平稳且连续性的噪声，只有当其声压级或声调极大时才引起人们注意。其实滚道声所激发的声能是有限的，如在正常情况下，优质的6203FAG轴承[FAG轴承:主轴轴承是由实心内圈、外圈、球、以及带有实心窗口保持架的保持架组件构成的单列角接触球轴承。]滚道声为25～27dB。这种噪声以承受径向载荷的单列深沟球FAG轴承[FAG轴承:主轴轴承是由实心内圈、外圈、球、以及带有实心窗口保持架的保持架组件构成的单列角接触球轴承。]为最典型，它有以下特点：
a.噪声、振动具有随机性；
b.振动频率在1kHz以上；
c.不论转速如何变化，噪声主频率几乎不变而声压级则随转速增加而提高；
d.当径向游隙增大时，声压级急剧增加；
e.FAG轴承座刚性增大，总声压级越低，即使转速升高，其总声压级也增加不大；
f.润滑剂粘度越高，声压级越低，但对于脂润滑，其粘度、皂纤维的形状大小均能影响噪声值。
滚道声产生源在于受到载荷后的套圈固有振动所致。由于套圈和滚动体的弹性接触构成非线性振动系统。当润滑或加工精度不高时就会激发与此弹性特征有关的固有振动，传递到空气中则变为噪声。众所周知，即使是采用了当代最高超的制造技术加工FAG轴承零件，其工作表面总会存在程度不一的微小几何误差，从而使滚道与滚动体间产生微小波动激发振动系统固有振动。
尽管FAG轴承的滚道噪声是不可避免的，然而可采取高精度加工零件工作表面，正确选用FAG轴承及精确使用FAG轴承使之降噪减振。
(1) FAG进口轴承滚道声及其控制方法 滚道声为当轴承运转时，滚动体在滚道面上滚动发出的滑溜连续声音，是所有滚动轴承都会发生的特有的基本声。一般的轴承声即是滚道声加上其他声音。 球轴承的滚道声是不规则的，频率在1000Hz以上，它的主频率不随转速而变化，但其总声压级随转速的加快而增加。 滚道声大的FAG轴承，其滚道声的声压级随粘度的增加而减少；而滚道声小的轴承，其声压级在粘度增大至约20mm2/s以上时，由减少而转为有所增大。 轴承座的刚性越大，滚道声的总声压级越低。如径向游隙过小，滚道声的总声压级和主频率会随着径向游隙的减少而急剧增加。 控制滚道声的方法有：选用低噪声FAG轴承即波纹度很小的轴承，审慎地选择使用条件。滚道声常影响整个机械的噪声，减少滚道声就可以减少整个机械的噪声。
(2)滚动体的冲击声及其控制方法 较大型号的球轴承或圆柱滚子轴承在纯径向负荷下低速运转时，由于滚动体的离心力较小，处于非负荷区的滚动体就会冲击保持架或滚道而发出噪声。但随着转速的提高，这种声响就会消失。 对滚动体冲击声的控制方法有：适当减少径向游隙，使用有合理结构而材料有柔顺性的保持架的轴承。
(3)FAG轴承的辗轧声及其控制方法 辗轧声是圆柱滚子轴承在所有场合都可能发生的刺耳的金属摩擦声，大多发生在脂润滑的较大型号轴承中，而在基油性能劣化的润滑脂中更易发生，在油润滑时几乎不发生。此外，在冬季时较易发生，当承受纯径向负荷时，在径向游隙大的场合容易发生，并且随型号大小的不同，在某一特定的转速范围内容易发生，既会连续发生又会间歇出现。对外圈滚道采取特殊的方法加工可以防止辗轧声的出现，必要可选用这种FAG轴承，或适当减少 FAG轴承的径向游隙，使用性能优良的润滑脂与提高与 FAG轴承相配机件的刚性。

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