轴承振动与噪声的综合控制

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1、轴承振动与噪声的综合控制河南科技大学夏新涛浙江新昌2004.11（抛砖引玉，仅供参考）HAUST主要内容序言轴承零件的质量要求轴承装配轴承润滑轴承测量注意事项圆锥滚子轴承问题1序言基本概念低振动轴承？低噪声轴承？国外情况（日本等）异常声定义？影响振动值的主要因素综合质量反映！某一个因素的改善可以彻底解决轴承振动问题？影响异常声的主要因素误差构成（误差三要素：幅值，频率，方向）表面质量构成（加工质量越高越好？）2轴承零件的质量要求钢球问题钢球制造业发展迅速，G10、G5等级储备100%以上。主要问题在于表面和清洁度。

2、Dw<6mm的小球Rz（0.015~0.025μm）。表面黑皮、褶皱、伤痕（细条，网状，竹叶状，太阳状放射斑，500×干涉显微镜）。严重影响轴承音质，要向钢球厂提出供货要求！要使用强化钢球。2轴承零件的质量要求套圈问题和钢球质量相比，套圈质量对噪声的影响明显突出。套圈问题包括：结构设计，制造质量。制造质量包括：加工精度，表面质量。表面质量包括：粗糙度，烧伤，创伤等表面缺陷。2轴承零件的质量要求套圈结构设计外圈沟曲率半径Re<0.535Dw？研究表明Re和Z关系如图所示。2轴承零件的质量要求内圈沟曲率半径Ri<0.5

3、15Dw?研究表明Re和Z的关系如图所示。2轴承零件的质量要求外圈挡边直径对噪声的影响2轴承零件的质量要求沟道直径对于给定的轴承外部尺寸，沟道直径过大或过小都使轴承噪声增大，存在一个最佳沟道直径，使轴承噪声为最小。轴承噪声沟道直径2轴承零件的质量要求游隙变化2轴承零件的质量要求b.套圈的制造问题双端面（基准面）磨削与研磨平行度：<1μm，尺寸公差：<10μm。注：有利于无基准磨削——后续磨削和超精加工沟道时，两个端面均可以做定位基准。该要求使沟道质量好（无砂轮花等）。2轴承零件的质量要求外径和内外径做定位表面时的要

4、求2-15滤波圆度误差：0.3~2μm15~500滤波圆度误差：0.07~0.5μm注：在沟道磨削之前，定位表面要进行精研加工。2轴承零件的质量要求沟道超精参数选择油石具有切削和光整的双重能力。切削角的概念油石最大速度工件线速度θmax2轴承零件的质量要求如何改善油石的切削能力？↑压力、振动频率、摆角。↓工件转速。↑煤油的含量。背景：大切削角，20°~40°，粗超精加工。2轴承零件的质量要求如何改善油石的光整能力？↓压力、振动频率、摆角。↑工件转速。↑机油的含量。背景：小切削角，5°~10°，精超精加工。丝纹的形成

5、在超精结束前的2~4s，尽量减小振动频率。2轴承零件的质量要求沟道宏观误差问题（单位：mm）沟位置尺寸ae和ai公差：±0.01~±0.03沟曲率半径公差：±0.01~±0.03沟道直径公差：±0.006~±0.01~±0.015沟道直径的严重分散，意味着结构尺寸的变更，可以改变钢球的理想运动，改变钢球和保持架的相对位置，导致音质不稳定。2轴承零件的质量要求沟道粗糙度和波纹度问题（μm）Ra<0.025;Ry<0.25;Rz<0.15。（对应拉丝工艺、成品轴承润滑等）疏波波纹度<0.2;密波波纹度<0.02。2轴承

6、零件的质量要求沟道缺陷问题严重影响轴承音质的因素：清洗不干净，超精瘤，砂轮花，磨粒划痕，烧伤点，短丝和断丝等缺陷。应用案例江苏某轴承厂用磨削自动线生产6305轴承，ZV4组达到85%，其中有异常声的占37.5%，比例很高。经拆套在40×显微镜下观察发现：2轴承零件的质量要求表面缺陷分类件数合计内圈沟道细划痕：圆周3和轴向1417超精瘤7砂轮花6外圈沟道划碰痕：竹叶状，细条和黑印922超精瘤3沟边缺陷，黑点，金属夹杂物6清洗不干净42轴承零件的质量要求砂轮花控制油石切削能力不足↑油石压力、频率和摆角。↓工件转速、油石

7、硬度。用粗粒度油石。磨削原因砂轮磨粒太粗，沟位置误差太大，Se和Si太大。油石夹持松，摆动中心不合适等。2轴承零件的质量要求超精瘤控制超精瘤颜色和成因白瘤：研削屑烧结。黑瘤：油石金刚砂烧结。主要原因：温度过高，>200℃措施↑煤油含量。↓工件转速、油石压力。↓磨削粗糙度、残磁。尽量不使用白刚玉油石。2轴承零件的质量要求拉丝问题断丝和短丝：油石太软，工件转动不稳定，油石夹持松动。纹路粗细不均匀：油石磨粒粒度不均匀。2轴承零件的质量要求丝子线状浅划痕1~1.5μm深。油石或清洗液有杂质，油石磨粒不均匀、有硬粒。溜子浅暗

8、色条纹。油石堵塞，由磨粒和铁屑划伤。应选软油石，应增加煤油含量。亮带发亮带状。油石表面有粘结物。应增加煤油含量。2轴承零件的质量要求蝌蚪蝌蚪状伤痕。油石硬磨粒脱落后压入。应减小压力，重选油石。拖尾尾巴状划痕。油石松动、超精结束时油石退回速度太慢造成。油石印圆周表面的有规律白色痕迹。油石松动，工件转动不稳定，磨削振纹太深（油石切削能力太弱）。2轴承零件的质量要