1.深溝球軸承動態(tài)性能的現(xiàn)狀

    深溝球軸承是滾動軸承中量大，面廣的的一種通用軸承，因此，國內(nèi)外都致力于提高深溝球軸承的產(chǎn)品質(zhì)量，特別是動態(tài)性能的質(zhì)量，動態(tài)性能一般指的是：旋轉(zhuǎn)精度，振動，噪聲，摩擦力矩、漏脂及防塵等，由于國內(nèi)外通用深溝球軸承旋轉(zhuǎn)精度都早已滿足要求，所以以下討論的動態(tài)性能著重指振動、噪聲、溫升（摩擦力矩）漏脂及防塵等。

    根據(jù)國家軸承質(zhì)量檢測中心多年來對軸承行業(yè)檢測提供的數(shù)據(jù)表明：我國軸承行業(yè)通過十年的努力，目前軸承行業(yè)深溝球軸承振動值達到Z1組的超過80％，達到Z2組的占40％，達到Z3組的不足5％，當(dāng)然也有少部分企業(yè)根據(jù)用戶的需要，開始向Z3----5db的目標(biāo)努力，而國外深溝球軸承高檔次產(chǎn)品的振動值為Z3---8db，而且沒有”“異常聲”。

    密封型深溝球軸承除了對振動，噪聲有要求外，同時要求溫升，漏脂和防塵指標(biāo)達到JB/T7752---1995《密封深溝球軸承技術(shù)條件》的要求。1997年國家軸承質(zhì)量檢測中心根據(jù)國家技術(shù)監(jiān)督局的部署，對67個企業(yè)生產(chǎn)的深溝球軸承的密封性能進行了檢測，其合格率為64.7％，不合格項目就是漏脂和防塵性能。

    綜上所述，不難看出我國深溝球軸承動態(tài)性能質(zhì)量和國外先進水平仍有相當(dāng)?shù)囊欢尾罹?，主要問題還是振動噪聲大，有異常聲，密封性差。

    2．深溝球軸承振動噪聲形成的機理

    關(guān)于振動噪聲的機理，國內(nèi)外在控制振動和噪聲方面有兩種不同的做法。軸承振動主要有兩個來源。

    一是軸承受外來激勵引起軸承的固有振動，指軸承內(nèi)圈，外圈、滾動體及保持架的固有振動；

    二是由于運動件互相接觸碰撞而引起的強迫振動，包括由于滾動體不是理想的球體，內(nèi)外溝道接觸點運動的軌跡不是理想圓（圓度、波紋度）、滾動面不是理想的光滑表面（粗糙度）以及滾動體和保持架在運動中的沖撞和潤滑劑里的雜質(zhì)等引起的強迫振動，振動和聲音有密切的關(guān)系，但從某種意義上略有差別，那就是聲起源于振動，聲是振動在空氣中的傳播給人以聽力的感覺，因此超高頻的振動人是聽不到的。

    然而，如果振動接收器和聲音接收器特性相同的話，兩個接收收的信號是全相關(guān)的，依據(jù)這種觀點，控制振動或噪聲都能起到同樣的效果，又因為控制振動簡單易行，所以國內(nèi)外均以控制振動來保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此，對于通用軸承，建議集中有限的人力和財力搞好軸承振動的控制。不宜將噪聲另立質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)然根據(jù)國外的以驗，對于特別產(chǎn)品，如計算機硬盤驅(qū)動系統(tǒng)，錄像機光盤驅(qū)動系統(tǒng)中的軸承，不便于用振動考核時，可制訂噪聲測量方法標(biāo)準(zhǔn)來考核。

3．降低振動應(yīng)采取的措施

    3.1制（修）訂符合用戶質(zhì)量特性要求的振動分級標(biāo)準(zhǔn)

    我們的振動分級標(biāo)準(zhǔn)，目前有JB/T7047---93《深溝球軸承振動（加速度）技術(shù)條件》和JP/T5009--94《深溝球軸承振動（速度）技術(shù)條件》。這兩個標(biāo)準(zhǔn)已修訂過多次，對行業(yè)軸承降振工作起到了良好的作用，但是，現(xiàn)在用戶不單是要求增加Z4組，VI組的問題。

    更重要的是，用戶提出的避免軸承有異常聲音或雜音的要求怎么從標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)出來，異常聲和雜音是一種不規(guī)律，突發(fā)或陣發(fā)的不悅耳刺激聲.追其原因不外乎是由于滾動面有傷、潤滑劑中有異物，保持架和滾動體不規(guī)則的摩擦等造成的，從接收到的信號來說是脈沖式的峰值。

    然而，目前我們執(zhí)行的兩個軸承振動技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)，盡管分了Z1、Z2、Z3組及V1、V2、V3組，速度型甚至還分了三個頻段，但其數(shù)值均取的是有效值（基本上接近算術(shù)平均值），異常聲、雜音的振動脈沖峰值沒有反映出來。近年來，我們已經(jīng)注意到了SKF和NSK公司振動分級標(biāo)準(zhǔn)都是既考慮振動有效值，又考慮振動的峰值。

    現(xiàn)將分級代號列出：

    （1）Q05振動峰值極低。

    （2）Q06振動峰值低于普通級。

    （3）Q5振動平均值極低。

    （4）Q6振動平均值低于普通級。

    （5）Q55振動峰值、平均值極低。

    （6）Q66振動峰值、平均值均低于普通級。

    日本NSK按振動峰值和平均值分四級：普通級（C級、CMR級及CMF級最高級）。

    因此建議JP/T7074和JP/T5009同時修訂，兩種物理量（速度、加速度）都應(yīng)按頻段和有效值、平均值三個方面對振動技術(shù)條件重新分級。

    3.2制訂能夠指導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)Z3組以上振動級別主要生產(chǎn)工藝參數(shù)的行業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)

    振動形成機理已經(jīng)談到溝道，滾動體不是理想表面是形成振動的主要原因。涉及到非理想表面的參數(shù)有：圓度、波紋度、粗糙度、溝形偏差及球形偏差等。這些參數(shù)達到什么程度才能保證振動值達到Z3組以上，盡管各企業(yè)多年來積累了一些經(jīng)驗，但作為行業(yè)應(yīng)統(tǒng)一制定一個通用的內(nèi)部參考標(biāo)準(zhǔn)。另外，為了達到上述參數(shù)規(guī)定數(shù)值，推薦給行業(yè)參考使用。這個標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為深溝球軸承Z3組工藝參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

    3.3認(rèn)真抓好生產(chǎn)低振動深溝球軸承關(guān)鍵工序的工藝攻關(guān)，要使深溝球軸承振動值達到Z3組以上，關(guān)鍵的關(guān)鍵是靠工藝。為了達到Z3組以上，我們必須抓如下關(guān)鍵工序。

3.3.1雙端面磨削工序

    軸承雙端面可以說是軸承零件加工的第一基準(zhǔn)面。

    這兩個面要求平行，如果不平行將會影響第二基準(zhǔn)面（外徑）的形狀和對第二基準(zhǔn)面的垂直度，從而對磨溝和超精溝道造成溝形畸變，直接影響軸承振動。因此，雙端面平行差最理想是能控制在1um，如果雙端面磨削達不到此要求，寧可增加一道精研工序。

    3.3.2外徑（小外徑）無心磨削工序

    外徑是軸承零件加工的第二基準(zhǔn)面，由于磨削溝都是無心支承磨削，外徑作為支承面盡可能是理想圓柱體，只有這樣溝道磨削后才能達到理想形狀。但是真正做到理想圓柱是不可能的。

    因此，在工藝過程中盡量把基準(zhǔn)圓的圓度波度控制到最低水平，特別要注意控制疏波的數(shù)值，即橢圓至15棱的數(shù)值。小型尺寸段的深溝球軸承基圓疏數(shù)值建議控制在0.5um以下，為達到這個數(shù)值上，宜采取如下措施：砂輪實行動平衡：正確選擇導(dǎo)板高度，導(dǎo)輪角度和砂輪；套圈通過砂輪的前后必須有引導(dǎo)，每次調(diào)整工藝參數(shù)降須用圓度儀測量圈來驗，連續(xù)生產(chǎn)過程中每一小時都要抽兩件套圈在圓度儀上測量圓度。

    3.3.3溝磨和超精工序

    前面已經(jīng)說過，只要上述兩個基準(zhǔn)加工得當(dāng)，溝磨和超精后圓度波紋度可以說不會出現(xiàn)什么問題。這兩道工序主要應(yīng)保證表面粗糙度和溝形。為此，必須注意合理的砂輪，油石，切削參數(shù)選擇及磨削液，超進液的清潔，有條件的企業(yè)可采取磨削液，超精液集中過濾供應(yīng)。

    3.3.4退磁清洗工序

    除了滾動表面不理想是影響振動的第一因素外，第二就是異物的影響，異物有兩個來源：一是軸承零件加工過程中殘存的磨粒和臟物，二是潤滑脂中的異物，因此，軸承零件成品的清洗至關(guān)重要，退磁是清洗的先決條件。行業(yè)現(xiàn)在清洗存在的問題有兩個，一個是重成品清洗，輕零件清洗，二是不注意清洗液的質(zhì)量。

    事實說明，光靠成品清洗是很難干凈的，即便成品能清洗凈，殘存的磨粒和臟物也很容易將滾動面劃傷，因此應(yīng)高度重視零件清洗，建議零件清洗進行兩次，一次放在磨削后，一次放在超精后組裝前，最好采用超聲波清洗.成品清洗可采用噴淋式。過濾器必須采用一兩級過濾，以提高清洗液的潔凈度。

4．密封性能應(yīng)采取的措施

    我國密封深溝球軸承主要存在的問題是漏脂和防塵超差，簡而言之密封性能差，非接觸式密封沒什么大問題。主要是接觸式密封問題多。究其原因，主要是我國密封結(jié)構(gòu)形式比較落后。

    密封結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在旋轉(zhuǎn)件的密封槽和密封蓋的密封唇上。密封大體有三種形式，一種實際上沒有槽，第二種是內(nèi)徑小外徑上有一個臺階，第三種是有一完整的密封槽，密封唇有單唇和雙唇之分，我們認(rèn)為應(yīng)當(dāng)發(fā)展雙唇密封和槽密封和結(jié)構(gòu)，因為這種形式是接觸密封和迷宮密封的結(jié)合，密封效果比較好，但工藝復(fù)雜，成本稍高。

    5．探索降振降噪的新途徑

    （1）通過化學(xué)改性，提高軸承滾動表面的質(zhì)量，降低振動，噪聲，同時提高軸承性能壽命?；瘜W(xué)改性指的是通過化學(xué)藥品對工作表面進行處理形成一種化學(xué)膜，這種工藝在國外已在航空發(fā)動機軸承斷油試驗方面取得可喜進展，可想而知對降振降噪和提高動態(tài)壽命也會大有益處。

    （2）研究降振、降噪的新型保持架，深溝球軸承保持架多少年都是球兜孔、自引導(dǎo)的浪形保持架，它的兜孔和滾動體的徑向間隙，軸向間隙多大為最好，最有利于降振，兜孔形是球形好，還是橢球好，還是別的形狀好，從來沒有認(rèn)真研究過，在深溝球軸承振動值要求Z3組以上時，不考慮保持架對振動的影響是不全面的。

    （3）研究滾動體研磨盤的材質(zhì)，繼續(xù)提高滾動體表面質(zhì)量，日本NSK軸承公司1997年曾對我國三大鋼球廠生產(chǎn)的G5、G10級鋼球做過質(zhì)量調(diào)研和測試，測試結(jié)果表明：我國鋼球的精度與日本不相上下，但鋼球的表面質(zhì)量紋絡(luò)不均勻，波紋峰值大，比日本的差得遠(yuǎn)，而且認(rèn)為我們的鋼球保留了金屬研盤特有的加工痕跡，這也就是告訴我們，非金屬研磨盤可能會獲得更理想的加工紋絡(luò)，我們?yōu)槭裁床蝗パ芯窟@些問題呢？

    （4）開發(fā)新的潤滑脂。潤滑脂降噪的輔助作用是十分明顯的。日本NSK開發(fā)了多種低振動脂，相比之下我們的脂的品種少得可憐。我們應(yīng)加入大投入，開發(fā)不但能降低振動而且能延長動態(tài)性能壽命的潤滑脂。

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