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赛美瑞教您如何控制滚动轴承的振动噪声
[来源：天津赛美瑞轴承贸易有限公司] [作者：管理员] [日期：2018-07-10 08:52] [热度：]
随着人类社会对环保意识的不断增强，噪声污染已经越来越多的被人们所重视。电机作为工业设备的主要驱动力，也是产生工业噪声的主要来源，因此电机的低噪声化对降低噪声污染具有重要意义。现在人们的温饱问题已经基本得到了解决，人们在生活质量方面提出了更高的要求，国家对此比较重视，并制定了一些规章制度来控制噪声污染。现在人们的生产和生活中离不开电机的驱动，而在电机运行当中经常会出现不同程度的噪声。电机的噪声包括电磁噪声、通风噪声和机械噪声，而机械噪声的主要来源之一就是电机的轴承噪声，因此如何控制电机的轴承噪声，对降低电机的整体噪声将尤为重要。下面是赛美瑞进口轴承小编总结的几点方法
1 滚动轴承振动和噪声的产生机理
滚动轴承在运转过程中，沟道与滚动体间弹性接触构成的弹性振动系统、轴承零件的制造误差引发的强迫振动系统以及轴承零件间运动时的滑动引起的自激振动系统均会导致轴承振动。当振动的能量传递到空气中，则形成轴承的噪声。振动和噪声一般情况下是同时出现的，振动和噪声问题常按其中一个来定性，这是因为人们能听到噪声及感到振动，但并不是依据它们的频率。很少人能听到低频声，而高频振动人们也感觉不到。因此，低频是“振动问题”，而高频是“噪声问题”。根据经验，区分振动和噪声的适宜界限为1000Hz。换句话说，认为频率为1000Hz以下为振动问题，高于1000Hz为噪声问题。
2 滚动轴承主要噪声类型
2.1轴承环噪声
轴承环噪声是滚动轴承最为常见的一种。这一噪声和轴承安装条件、刚度和精度等因素相关。如果轴承内环滚道上径向波纹较大，当滚珠轴承的内环转动到此处时，滚珠就处在波峰峰顶上，不仅会引起外环的径向振动，而且也将引起外环的轴向振动。
2.2保持器噪声
这一噪声主要是保持器和滚动体相互碰撞而发出的噪声。当出现这种噪声时，保持器振动幅度会增大，这一振动通常情况下被认为是滚动体和保持器之间产生的一种自激振动。这一噪声往往在滚动轴承和圆锥轴承中比较常见。润滑不好、径向间隙过大等原因都会导致保持器产生噪声。
3 滚动轴承噪声产生原因
其一，轴承的润滑和清洁问题。润滑油的使用是保证电机和轴承正常运转的前提和保障。如果轴承间，润滑油过少，就会导致摩擦力的产生，在这种作用下就会产生噪声。对于不同的部件，所选择的润滑油是不同的，如果选择的润滑油不合理也会导致滚动轴承发出异常噪声。另外，保持清洁也是减少轴承噪声的一种措施。这是因为，在比较脏乱的环境下，很容易使一些灰尘颗粒进入轴承间隙，滚动轴承运转会导致这些颗粒被碾压从而黏贴在轴承工作面，随之滚动轴承异常噪声产生；其二，轴承质量问题。轴承质量问题是导致滚动轴承产生异常振动的原因之一。经过观察发现，滚动轴承质量会影响轴承噪声的大小。轴承质量问题包括轴承本身所带的缺陷，比如一些轴承滚珠加工精度较差、滚珠表面有刮痕、轴承套的波度和圆度比较粗糙、保持架定位不准等。轴承质量问题还包括保存或者安装过程中产生的品质性缺陷，例如腐蚀、压断、摩擦等，这些轴承质量问题都会导致异常噪声的产生。
4 滚动轴承噪声控制对策
4.1选择合适的轴承保持架材料
滚动轴承噪声产生和保持架结构和材料存在一定关系，通常情况下，非金属保持架产生的噪声相对较小，因此可以选择非金属保持架。在选择轴承保持架材料时，要根据轴承温度、润滑脂类型和电机旋转速度等因素进行考虑，而非金属材料中例如尼龙、玻璃纤维和树脂等材料很容易受到上述因素的影响，所以应该合理选择非金属材料。随着科学技术水平的发展，保持架结构和材料在可靠性和实用性方面也有了很大的进步。这些年来，经过科研人员的努力，研制出了多种新型轴承保持架，噪声污染问题随之有所减少。综上所述，在电机设计时，应以小直径、轻系列、低噪声保持架的球轴承作为优选方案。
4.2保持润滑油清洁
为了控制滚动轴承噪声，还要保持润滑油清洁。相关工作人员要定期更换润滑油，保证其不存在杂质；在高温下运行的滚动轴承，还要选择一些耐高温润滑油，防止因为高温使润滑油蒸发尽，使轴承摩擦增大，产生噪声；尽最大努力把注排油设计成不用停止电动机就可以更换润滑油的结构，以此促进日常维护工作的有效开展；防止润滑油污染的另外一种方法是将其进行密封处理，在对其进行密封的过程中要在防止润滑油被灰尘、酸、水分等成分侵入的前提下，充分想到电机运行环境等问题。另外，在一些高粉尘和常淋雨等特殊环境下，可以应用橡胶密封圈结构和迷宫式密封结构。
4.3合理装配轴承
在轴承装配中，特别应重视装配间的环境问题。温度要保持在18℃～27℃，相对湿度为40%～60%。进入装配间必须穿戴专用的工作衣、工作帽和工作鞋，并保持一切用具和环境清洁无灰尘。套圈的尺寸分组应尽可能细，分组差应尽可能小，例如，为1μm～2μm。这样，可以确保钢球与保持架之间窜动量的一致性。分选与合套工作最好由仪器自动完成，以避免人为因素的干扰。零件在清洗时，清洗液的过滤精度为5μm～3μm。成品清洗液过滤器的级差应减小，例如，15μm→10μm→5μm→3μm→1μm。清洗用油的含污量不大于10mg/l～50mg/l。另外，装配游隙也影响轴承的噪声，过大或过小的游隙均对噪声不利。一般存在最佳游隙范围，这取决于轴承的使用场合。例如，对6203轴承而言，一般合套游隙为5μm～18μm。若用于电机，则游隙可以选4μm～11μm。若使用加载游隙，则为9μm～14μm，608轴承为5μm～10μm。
结语
以目前的形势来看，对轴承的振动进行控制主要是要控制噪声。随着科技的进步，在产品的加工和设计方面越来越精湛，所以轴承的精度也在不断的提高，由此在运转的过程中，产生的振动也就会减小，那么噪声也就随之减小。
1 滚动轴承振动和噪声的产生机理
滚动轴承在运转过程中，沟道与滚动体间弹性接触构成的弹性振动系统、轴承零件的制造误差引发的强迫振动系统以及轴承零件间运动时的滑动引起的自激振动系统均会导致轴承振动。当振动的能量传递到空气中，则形成轴承的噪声。振动和噪声一般情况下是同时出现的，振动和噪声问题常按其中一个来定性，这是因为人们能听到噪声及感到振动，但并不是依据它们的频率。很少人能听到低频声，而高频振动人们也感觉不到。因此，低频是“振动问题”，而高频是“噪声问题”。根据经验，区分振动和噪声的适宜界限为1000Hz。换句话说，认为频率为1000Hz以下为振动问题，高于1000Hz为噪声问题。
2 滚动轴承主要噪声类型
2.1轴承环噪声
轴承环噪声是滚动轴承最为常见的一种。这一噪声和轴承安装条件、刚度和精度等因素相关。如果轴承内环滚道上径向波纹较大，当滚珠轴承的内环转动到此处时，滚珠就处在波峰峰顶上，不仅会引起外环的径向振动，而且也将引起外环的轴向振动。
2.2保持器噪声
这一噪声主要是保持器和滚动体相互碰撞而发出的噪声。当出现这种噪声时，保持器振动幅度会增大，这一振动通常情况下被认为是滚动体和保持器之间产生的一种自激振动。这一噪声往往在滚动轴承和圆锥轴承中比较常见。润滑不好、径向间隙过大等原因都会导致保持器产生噪声。
3 滚动轴承噪声产生原因
其一，轴承的润滑和清洁问题。润滑油的使用是保证电机和轴承正常运转的前提和保障。如果轴承间，润滑油过少，就会导致摩擦力的产生，在这种作用下就会产生噪声。对于不同的部件，所选择的润滑油是不同的，如果选择的润滑油不合理也会导致滚动轴承发出异常噪声。另外，保持清洁也是减少轴承噪声的一种措施。这是因为，在比较脏乱的环境下，很容易使一些灰尘颗粒进入轴承间隙，滚动轴承运转会导致这些颗粒被碾压从而黏贴在轴承工作面，随之滚动轴承异常噪声产生；其二，轴承质量问题。轴承质量问题是导致滚动轴承产生异常振动的原因之一。经过观察发现，滚动轴承质量会影响轴承噪声的大小。轴承质量问题包括轴承本身所带的缺陷，比如一些轴承滚珠加工精度较差、滚珠表面有刮痕、轴承套的波度和圆度比较粗糙、保持架定位不准等。轴承质量问题还包括保存或者安装过程中产生的品质性缺陷，例如腐蚀、压断、摩擦等，这些轴承质量问题都会导致异常噪声的产生。
4 滚动轴承噪声控制对策
4.1选择合适的轴承保持架材料
滚动轴承噪声产生和保持架结构和材料存在一定关系，通常情况下，非金属保持架产生的噪声相对较小，因此可以选择非金属保持架。在选择轴承保持架材料时，要根据轴承温度、润滑脂类型和电机旋转速度等因素进行考虑，而非金属材料中例如尼龙、玻璃纤维和树脂等材料很容易受到上述因素的影响，所以应该合理选择非金属材料。随着科学技术水平的发展，保持架结构和材料在可靠性和实用性方面也有了很大的进步。这些年来，经过科研人员的努力，研制出了多种新型轴承保持架，噪声污染问题随之有所减少。综上所述，在电机设计时，应以小直径、轻系列、低噪声保持架的球轴承作为优选方案。
4.2保持润滑油清洁
为了控制滚动轴承噪声，还要保持润滑油清洁。相关工作人员要定期更换润滑油，保证其不存在杂质；在高温下运行的滚动轴承，还要选择一些耐高温润滑油，防止因为高温使润滑油蒸发尽，使轴承摩擦增大，产生噪声；尽最大努力把注排油设计成不用停止电动机就可以更换润滑油的结构，以此促进日常维护工作的有效开展；防止润滑油污染的另外一种方法是将其进行密封处理，在对其进行密封的过程中要在防止润滑油被灰尘、酸、水分等成分侵入的前提下，充分想到电机运行环境等问题。另外，在一些高粉尘和常淋雨等特殊环境下，可以应用橡胶密封圈结构和迷宫式密封结构。
4.3合理装配轴承
在轴承装配中，特别应重视装配间的环境问题。温度要保持在18℃～27℃，相对湿度为40%～60%。进入装配间必须穿戴专用的工作衣、工作帽和工作鞋，并保持一切用具和环境清洁无灰尘。套圈的尺寸分组应尽可能细，分组差应尽可能小，例如，为1μm～2μm。这样，可以确保钢球与保持架之间窜动量的一致性。分选与合套工作最好由仪器自动完成，以避免人为因素的干扰。零件在清洗时，清洗液的过滤精度为5μm～3μm。成品清洗液过滤器的级差应减小，例如，15μm→10μm→5μm→3μm→1μm。清洗用油的含污量不大于10mg/l～50mg/l。另外，装配游隙也影响轴承的噪声，过大或过小的游隙均对噪声不利。一般存在最佳游隙范围，这取决于轴承的使用场合。例如，对6203轴承而言，一般合套游隙为5μm～18μm。若用于电机，则游隙可以选4μm～11μm。若使用加载游隙，则为9μm～14μm，608轴承为5μm～10μm。
结语
以目前的形势来看，对轴承的振动进行控制主要是要控制噪声。随着科技的进步，在产品的加工和设计方面越来越精湛，所以轴承的精度也在不断的提高，由此在运转的过程中，产生的振动也就会减小，那么噪声也就随之减小。
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上一篇：轴承的寿命可以计算你知道吗？