滚动轴承应用噪声诊断

１ 载 荷 不 当引起 的噪 声
在实 际应 用 中 ， 常能 碰 到轴 承 空 转 时 （ 经 比如
电动 机 的试 运 行 阶段 ） 出刺 耳 的声 音 。 通 常 该 发
判断是轴承安装 方法不 当， 动体 与滚道表面贴 滚 合 过程 中发 生 倾 斜 ， 使 滚 道 表 面 划 伤 。轴 承 运 致
转过 程 中 ， 当滚 动体 碾 过 凹坑 就 会发 生 振 动 ， 每 从
而引起 噪声 。
种 现象 是 由 于轴 承 受 载 太 小 ， 生 打 滑 所 致 。此 发
时， 如将轴承从配合处完好拆 下， 将滚道表面上残
余 的润 滑剂 和 污物 擦 拭 干 净 后 ， 发 现 滚 道 表 面 会 有 如 图 １所 示 的 云 朵 状 图 案 ｕ ， 触 摸 不 到 高 低 ｊ且 不 平 的粗 糙 感 。要 解 决 该 问题 ， 般 要 保 证 给 轴 一
３ ２ １ 润 滑脂 添加 剂 不 当 ． ．
润滑脂添加剂不当时 ， 会在轴承初始运行 阶段 发生很严重的研磨磨损 ， 其过程会随着轴承的运转
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种 与振 动 有 关 的 噪 声 ， 由于 安 装 轴 承 机 是
架 的固有 频 率 与 轴 承 本 身 的 频 率 近 似 ， 而 发 生 从 共 振 而引 起 噪 声 ， 此 可 通 过 改 变 机 架 结 构 避 免 对
发生 共振 。
度、 表面粗糙度 ， 保持架和密封圈的设计 ， 选用合适 的轴承材 料等等 ， 以减 小结 构 噪声 和运 行 时 的空气 噪声 ， 若同时选用低噪声润滑脂， 降噪效果会更好 。
图 ５ 搓 衣 板 形 状 凹 坑 在 显 微 镜 下 的放 大 图
低噪声润滑脂来主动降低轴承噪声 。通 常可选用 锂基脂， 其洁净度很高 ， 几乎不含有任何污染物。
３ ３ 润滑 剂污 染 ．
发 生 上述 这 种情 况 ， 常 是 由于轴 承 的 内 、 通 外 圈问存 在一 定 的 电 压 差 ， 流 通 过 滚 动 体 和滚 道 电 的接触 区发 生 了放 电 现 象 ， 接 触 处 的金 属 在 微 使 观层 面上 发 生 局 部 高 温 融 化 ， 生 焊 点 。 为 避 免 产 这 种现 象 ， 应考 虑选 择 使 用绝 缘 轴 承 ， 比如 内圈 或 外 圈带 绝缘 涂 层 或 滚 动 体 为绝 缘 材 料 ， 可 以通 也 过 设计 一 些 专 门用 于 导 电 的部 件 ， 接 把 电 流 引 直 走 而避 免 轴承 损伤 。
轴 承运 转 过 程 中会 发 出周 期 性 的声 音 ， 状 用
态检测设备测试 出频谱图 ， 以快 速地初步分辨 可 出是 由于轴 承表 面缺 陷 或 是 系统 存 在 不 对 中等 问 题造成的噪声。如 为轴 承本 身问题 ， 至可 以判 甚 断该 问题 具体 存 在于滚 动 体 、 内圈 或外 圈上 。
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２ ０６． ０
声外 ， 还会伴随有轴承的温升。及时补充润滑剂， 当
润滑剂均布于承载区后 ， 噪声可以快速明显降低。
３ ２ 润滑 剂选 择 不 当 ．
高到与润滑脂应 用相适应 的温度 ， 噪声会 降低很 多 。这种现象会降低轴承的工作寿命 。解决方法 为： 根据 轴 承 的 ｄ ｎ值 、 作 温 度 及 应 用 工 况 特 ・ 工
点 选择 黏度 适合 并 与工 况相 匹 配 的润滑 脂 。
３ ２ ３ 特 殊 润 滑脂 ．．
目前 ， 对某些应 用场 合 ， 比如 电动 机 ， 以 选择 可
还有 一 种 与 上 述 表 象 类 似 的滚 道 损 伤 情 况 ， 如图 ３ …所示 。其起 因与上述类型截然不 同， 直观
检查上也有区别 ， 通常痕迹在 内圈或外圈滚道周 向上 以滚 子 等 间 距 分 布 ， 指感 受 不 到 明显 的深 手
度 ， 用 肉眼 观 察 可 以看 到清 晰 的 椭 圆 形 或 两 端 但
２ １ 套 圈损 坏 ．
图 ３ 有 伪 布 氏 压 痕 的 圆柱 滚 子 内 圈
当轴承用 于可接触到 电流 的场合 ， 电动机 如 轴承 ， 轴承 会 发 出 高 频 的剧 烈 振 动 和 明 显 的 规 律 性异常声 ， 拆开轴承后会发现套 圈上有沿圆周方 向的 细密 的点 状 凹 坑 ， 是 呈 搓 衣 板 形 状 紧 密 排 或 列的长条形连续凹坑（ ４ ， 图 ） 用手可触摸到凸起 和凹陷。在高倍显微镜下观察 ， 以看到呈搓 衣 可
２０ ． ０６ （ 辑 ： 金库 ） 编 赵
为弧状 的细长 形 区域 （ 状 随轴 承 类 型 的不 同而 形
各异） 。该种情形通常称作伪布 氏压痕 ， 由于轴 是 承在运输过程 中或在安 装后长期 静止 ， 而周 围环 境又有激振源造成的受迫振动引起 。
图 １ 套 圈 滚道 表 面 上 的 云 朵 状 图案
２ 振 动 引起 的 噪 声
３ ２ ２ 润 滑脂 工作 温度 不合 适 ．．
比如在 － ０ｏ ４ Ｃ的环 境 中选 用 了工作 温度 适 于
一
２ Ｏ℃ 的润滑 脂 ， 当启 动 轴承 时 ， 发 出刺 耳 的噪 会
图 ４ 搓 衣 板 形 状 的 凹坑
声 ， 随着 摩擦 产生 的热 量 ， 局 部 的运 行 温 度 升 但 使
承施 加 最 小 载 荷 。根 据 轴 承 型 号 的不 同 ， 最 小 对
图 ２ 安装 不 当导 致 受 损 的 圆柱 滚 子 轴 承 内 圈
载荷会有不同的要求。比如 ， 对深沟球轴承 ， 推荐 值为最小径向载荷 Ｐ＞ ． ｌ 对圆柱滚子轴承要 ００ｃ； 求为 Ｆ ＝ ｏ ６ Ｊ等等。 Ｃ／ ０ ，
３ 润 滑 引起 的噪 声
３ １ 润滑 不 充分 ．
５ 结束 语
轴 承应 用 中的 噪 声 问题 很 复 杂 ， 要 考 虑 轴 需
当润滑 不充分 时 ， 在滚 道 和滚 动体 的接 触 区 不 能充分形 成 润 滑 油膜 ， 发 生 钢 对 钢 的 直接 摩 擦 ， 会 短时 间产 生大量 的热 ， 时除发 出高频 段 的刺 耳 噪 此
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轴承
２ １ 年９ ０ １ 期
ＣＮ４１一 ｌ ４８ １ ／ＴＨ Ｂｅ ｒｎ ａ ｉ ｇ ２０１１， Ｎｏ．９
滚动轴 承应 用噪声诊断
魏 珊
（ 舍弗勒 贸易（ 上海） 限公 司 工业应用技术部 ， 有 上海 ２ １０ ） ０ ８４ 摘要 ： 滚动轴承在实 际应用过程 中出现噪声 的问题进行 了多方 位的探讨 ， 对 分析 了轴 承应 用 中产 生噪声 的各 种 原 因， 提出了针对性 的解决途径 ； 并 通过对轴承 的正确使用达到降低噪声 的 目的。 关键词 ： 滚动轴承 ； 动 ； 振 噪声 ； 因分析 原 中图分类号 ： Ｈ ３ ．３ Ｔ １ ３３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：０ ０—３６ （ ０ １ ０ ０ ６ —０ １０ ７ ２ ２ １ ） ９— ０ １ ２
２ ２ 滚 动体 损坏 ．
轴 承 在运 输 、 装 过 程 中 ， 安 污染 物 随 时都 有 可
能 进入 到 润滑脂 中。应 严 格 保 证 轴 承 的包 装 不 受
பைடு நூலகம்
损， 到安 装 现场 再打 开 轴 承包 装 ， 证 工 作 环 境 的 保 清 洁 和润 滑脂 的洁 净 。
４ 其他 原 因引起 的噪 声
４ １ 轴承 游 隙 ．
轴承 内部 游 隙 过 大 或 过 小 也 会 引 起 异 常 声 。 当噪 声长 而尖 时 ， 表示 工 作 游 隙 过小 ； 噪声 为隆 当 隆声 时 ， 示 工作游 隙太大 。 表
４ ２ 轴承 结构 设计 ．
滚 动 体有 损 伤 时 也会 产 生振 动 ， 出噪 声 ， 发 但 与滚道 损 伤 发 出 的 连 续 性 噪声 不 同 ， 噪 声 时 有 其 时无 ， 只有 在损 伤处 通 过 接 触 区 时才 会 出现 噪声 。 因此 ， 要保 证 轴承 在运 输 、 安装 时避 免磕 碰 。
承、 系统 和各 方 面 因素 ， 上仅 从 几 个 应用 角 度 对 以 轴 承噪声 问题 做 了简 要 阐 述 ， 针 对 具 体 情 况 具 应
体分析 ， 并采取相应的预防措施。
参 考文 献 ：
［ ］ Ｒ ｌｎ ｅｒ ｇ Ｄ ｍ ｇ－ Ｒ ｃｇ ｉ ｎｏ ａ ａｅａｄ １ ｏ ｉ Ｂ ａ ｎ ａ ａｅ ｅｏｎｔ ｆＤ ｍ ｇ ｎ ｌｇ ｉ ｉ ｏ
２ ３ 共振 ．
一
还有 一类 较为 常 见 的轴 承 噪 声来 自于工 况 的 特殊性 ， 比如电梯用轴承要求有 较高的静音特性。 对此类 应 用 场 合 ， 要 通 过 提 高 轴 承 的精 度 或 改 需 变轴 承 的结 构 设 计 ， 滚 道 和 滚 动 体 表 面 的 波 纹 如
收稿 日期 ：０ １— ６—１ ２１ ０ ４
所示 的微观形貌 ， 仔细观察会 发现其 中有许多小 的焊 珠 （ ５圆圈 中 ） 图 。
・
６ ２・
《 轴承） ０ １ Ｎ ． ２ １ ． ｏ９
不 断加剧 ， 滑剂 中 的研 磨 颗粒 也会 不 断 增 多。此 润 时的噪声是 由于 固体 微 粒 和滚 动 体 与 滚 道之 间发 生摩擦 引起 ， 征为声音 大小不 定且不规 则 。 特
板形 状处 的金 属组 织 已经发 生 了变化 ， 现 如 图 ５ 呈
对拆 下 的轴 承 表 面 外 观 做 检 查 ， 以进 一 步 可
分析得到轴承表面缺陷可能发生 的原因。若检测 到轴承内圈上有如图 ２ 所示 的以滚子等间距排 列的、 可用 手指 明显 感 到 深度 的 凹坑 ， 可 以初 步 则