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軸承的振動(dòng)與噪聲
發(fā)布日期: 2011-11-20 21:34:08 本文作者:康春五金 聲音是一種機(jī)械波,是物體的機(jī)械振動(dòng)通過(guò)彈性媒質(zhì)向外傳播的結(jié)果。軸承的噪聲是由軸承振動(dòng)產(chǎn)生的,是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的一種屬性,即使是精密、良好的軸承也要產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,而振動(dòng)和噪聲的增加或改變則是由故障引起的。
從幾何觀點(diǎn)來(lái)看,滾動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單,主要由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架組成,但作為一個(gè)振源或聲源就顯得十分復(fù)雜。一般來(lái)說(shuō),軸承產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的原因是多方面的,主要與外部振源的激勵(lì)、軸承自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、制造和裝配誤差、內(nèi)部缺陷或故障等四種因素有關(guān),下面分別敘述。
1.外部激勵(lì)
與軸承接觸的其他貨車振源(如傳動(dòng)軸、殼體等)對(duì)軸承產(chǎn)生激振力,引起軸承的振動(dòng)和噪聲。這種振動(dòng)和噪聲以低頻成分為主,一般在軸承總的振動(dòng)能量中所占比例很小。
2.軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
滾動(dòng)軸承承載時(shí),由于滾動(dòng)體的公轉(zhuǎn),使軸承負(fù)荷區(qū)的滾動(dòng)體數(shù)目不斷變化,滾動(dòng)體在不同位置時(shí)受力大小也不一樣,因而承載剛度發(fā)生變化,引起軸心的起伏波動(dòng),產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。在一定的轉(zhuǎn)速下,這一振動(dòng)或噪聲具有確定的性質(zhì),頻率較低。
3.軸承制造和裝配誤差
正常狀態(tài)下,可以說(shuō)這部分因素造成的軸承振動(dòng)和噪聲占主導(dǎo)地位。制造方面包括軸承零件加工面(內(nèi)、外圈滾道面和滾動(dòng)體工作面)的波紋度、形位公差、滾動(dòng)體直徑誤差等,裝配方面包括軸承偏心、轉(zhuǎn)子不平衡、軸彎曲等,都將引起軸承的振動(dòng)和噪聲。這些制造和裝配因素造成的激振力多具有周期性,但在實(shí)際過(guò)程中,各因素之間的關(guān)系十分復(fù)雜,所以總的激振力隨機(jī)性較強(qiáng),頻率成分較多,從而正常軸承在這些激振力的共同作用下所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲,也呈現(xiàn)出較強(qiáng)的隨機(jī)性,含有多種頻率成分。
軸承內(nèi)部缺陷或故障
當(dāng)軸承零件的滾動(dòng)工作面上出現(xiàn)故障(如剝離、碎裂、點(diǎn)蝕、塑性變形等)時(shí),在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中,滾動(dòng)體碾壓到故障部位,就會(huì)產(chǎn)生沖擊振動(dòng)。這種沖擊振動(dòng)與正常情況下的振動(dòng)有所不同,具有很寬的頻率范圍,常能激起軸承零件的共振,引發(fā)異常聲響。這種信號(hào)的特點(diǎn)是每個(gè)沖擊的作用時(shí)間很短,時(shí)域能量不大,但頻譜豐富,且沖擊具有周期性。
綜上所述,正常狀態(tài)的軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中也有十分復(fù)雜的振動(dòng)和噪聲,其信號(hào)總體上表現(xiàn)出隨機(jī)特性,雖含有周期成分,但頻率較低,能量較弱。一旦軸承內(nèi)部出現(xiàn)局部損傷,則振動(dòng)和噪聲信號(hào)的結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化,出現(xiàn)周期性的沖擊脈沖,引起軸承系統(tǒng)的高頻共振
響應(yīng)。