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以润滑方面思考轴承异常声的研究
发布时间:2015-9-12 08:50:03   点击:次   【打印】【关闭
   异常声的本质,轴承的振动、噪声和异常声,都是表征轴承旋转中探测点处位移变化情况的物理量。我们假设将每一个最小的位移变化周期称为一个音素,振动、噪声和异常声就可以当成某段时区内若干音素在时间坐标上的迭加。对于一个有振动、噪声要求的基本合格轴承来说,各音素随时间迭加后的数值是基本稳定的,即图1中的平坦段。国家标准所述的振动、噪声概念,在实践中经大多数轴承企业操作后就是指这一数值概念。而实践中所谓异常声,多数是指在这种平坦的基本振动值或噪声值的基础上出现的更为突出的偶发性的音素或音素迭加,这在音素图中可以形象地称为音包。
  在这种状态中,两运动体之间被流体膜隔开,因为流体本质上的吸振缓冲性能,轴承运转时可获得相对较低的振动噪声。但是一旦流体膜被破坏,或者膜厚不足,发生了刚体与刚体之间的刚性接触,接触时就表现出高于流体膜存在时的音响素质,即所谓异常声。简言之,流体膜存在时是基本的振动噪声,偶发性的流体膜润滑失效时则是异常声。边界润滑膜因仅分子级大小,且本身是刚性的,吸振缓冲能力不足,也是异常声的产生根源。流体润滑膜不仅存在于滚道与滚动体之间,其他运动副之间也可能同样存在,比如滚动体与保持架之间,密封圈与内、外圈之间,保持架与内、外圈引导面间,滚动体与挡边之间。不过这一类的润滑并没有得到普遍的关注,没有见到可靠的研究结果供这里使用。因此下文有关这一类的异常声认识带有更多一点的主观猜测成分。
  润滑脂稠度的影响稠度是反映润滑脂软硬的技术指标。在润滑脂的生产中,稠度可以通过改变稠化剂的含量和改变稠化剂颗粒的大小等措施很方便地调整。随滚动而形成的膜并非标准含义上的圆圈,而是波纹状,在增加的润滑膜厚范围内无法修复成平滑圆状;其二,滑动轴承的润滑膜在膜厚方向上是连续的,滚动轴承则不一样,膜在膜厚方向上是不连续的,实际上是两层膜,中间是滚动体或其形成的空间,滚动体空间的厚度又是周期性变化的,造成内外套圈的周期性位移。这两种轴承振动是滚动轴承固有的,润滑的能力有限而无法解决,转速越高则振动的频率越大、冲击越剧烈,振动噪声必然越高。
  载荷的影响载荷越大则油膜越薄,但载荷影响膜厚的程度很小,因此载荷的大小对振动音质的影响可以忽略。但是载荷的方向对轴承音质的影响却要强得多,这有几方面的可能:一是方向的变化改变了接触中心的位置和边界条件导致膜厚变化;二是接触表面不一样,比如粗糙度不一样;三是可能引入局部不同的润滑剂或者杂质。

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