滾動(dòng)軸承的振動(dòng)和噪聲是軸承的基本性能之

1、軸承2005年第3期8-10CN41-1148THBearing2005,No.3!工藝與裝備#低噪聲深溝球軸承的工藝改進(jìn)呂惠卿,張湘?zhèn)?成思源(廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,廣東廣州510090)摘要:從提高套圈外徑和內(nèi)外徑精度及端面的定位精度,改善溝道超精方法和軸承裝配質(zhì)量等方面對(duì)6204E軸承的加工工藝進(jìn)行改進(jìn),從理論分析和實(shí)際測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了新工藝的可行性和有效性關(guān)鍵詞:深溝球軸承;低噪聲軸承;振動(dòng);工藝;改進(jìn)中圖分類(lèi)號(hào):TH133.33;TH162.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B-()-03ImprovementonDeepGrooveBallBearingLHui-qing,ZHANGXiang-we

2、i,CHENGSi-yuan(CollegeofMechanicalandElectronEngineering,GuangdongIndustryUniversity,Guangzhou510090,China)Abstract:Fromtheaspectssuchasincreasingprocessaccuracyofinnerringandouterring,improvingsuperfinishingmethodofracewayandincreasingassemblequalityofthebearing,thetechnologymethodof6204bearinghasb

3、eenimproved,andthefeasibilityandvalidityareverifiedbytheoryanalysisandpracticalmeasure.Keywords:deepgrooveballbearing;lowernoisebearing;vibration;technology;improvement滾動(dòng)軸承的振動(dòng)和噪聲是軸承的基本性能之1一,精密機(jī)械和高檔家電要求滾動(dòng)軸承具有更小的振動(dòng)、更低的噪聲和一定的振動(dòng)和噪聲壽命。本文針對(duì)某公司在軸承生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題,在理論分析及生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,提出了控制軸承振動(dòng)和噪聲的方法,改進(jìn)其6204E的工藝方法,并進(jìn)行2

4、000套試制。響,高精度的端面為溝道磨削和超精工序提供良2好的工藝基準(zhǔn),能保證套圈溝道的對(duì)稱性。試制生產(chǎn)采用雙端面磨床,避免了定位誤差和加工誤差的重疊,同時(shí)也不存在磁臺(tái)不平及磁力吸引工件變形而造成的加工誤差。與加工普通級(jí)的軸承相比,增加了研磨端面的工序,進(jìn)一步提高了端面的精度。在試制6204E過(guò)程中,隨機(jī)抽取40個(gè)外圈和40個(gè)內(nèi)圈,測(cè)量?jī)啥嗣娴钠叫卸?取較大值作為有效值,測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。1提高套圈端面的定位精度端面磨削的加工誤差對(duì)所有后續(xù)工序都有影表16204E低噪聲深溝球軸承端面平行度測(cè)量結(jié)果總個(gè)數(shù)6204E016204E024040平行度為23m的個(gè)數(shù)1240平行度為45m的個(gè)數(shù)260平行

5、度為67m的個(gè)數(shù)20從表1可以看出,6204E內(nèi)圈的平行度好于外圈。這是因?yàn)閮?nèi)圈壁厚且受力端面的面積大,收稿日期:2004-08-02基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(10272033)作者簡(jiǎn)介:呂惠卿(1976-),女,博士,主要研究產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)、數(shù)值分析計(jì)算及力學(xué)過(guò)程的模擬。不容易產(chǎn)生變形。2提高套圈外徑的精度滾動(dòng)軸承外圈表面是軸承產(chǎn)品的安裝與使用基準(zhǔn),在加工中外圈表面作為定位基準(zhǔn),其表面誤差會(huì)傳遞到后續(xù)工序,影響溝道的圓度。用外圓呂惠卿等:低噪聲深溝球軸承的工藝改進(jìn)9生噪聲的因素。在保證成品回轉(zhuǎn)靈活的前提下,將保持架盡量收縮得緊一點(diǎn)。無(wú)心磨磨削外徑時(shí),采用粗、精磨四道工序。如果無(wú)心磨

6、削中幾何布局不當(dāng),往往會(huì)產(chǎn)生很?chē)?yán)重的表面誤差圓形誤差(圓度),可以通過(guò)修整導(dǎo)輪、調(diào)整機(jī)床的幾何參數(shù)來(lái)保證關(guān)鍵表面穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)。在磨削外徑后,增加研磨工藝,進(jìn)一步提高其精度。5改善軸承的裝配質(zhì)量(1)提高套圈的退磁質(zhì)量。軸承在磨削加工過(guò)程使用電磁無(wú)心夾具,完成此類(lèi)工序后,需要退磁。用殘磁測(cè)量?jī)x測(cè)量其值,保證殘磁在允許范圍內(nèi)。如果零件退磁不干凈,會(huì)吸附鐵屑等污物,嚴(yán)重影響軸承振動(dòng)值及噪聲。(2)嚴(yán)格控制工序中及工序間造成的軸承零3改善溝道超精方法超精加工過(guò)程就是油石對(duì)加工表面的切削作用逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣庹庸ぷ饔玫倪^(guò)程。超精能夠有效地減小圓形偏差(主要是波紋度),改善溝道橫截面的幾何形狀誤差,去除磨削變質(zhì)層

7、,降低粗糙度值,改進(jìn)為:(1)件工作面的表面缺陷,此,該類(lèi)噪聲具有,從磨加工第,始終要求對(duì)產(chǎn)品輕拿輕放,杜絕軸承磕碰傷。(3)提高軸承潔凈度。軸承在磨削過(guò)程中,要高,因此使用帶機(jī)械壓緊式無(wú)心夾具的機(jī)床,其夾緊力是由作用在套圈端面上的兩個(gè)對(duì)稱放置的壓輪(小軸承)提供的,避免了電磁無(wú)心夾具的磁力在超精時(shí)產(chǎn)生的一系列不良影響,其超精質(zhì)量比雙輥輪支承的好。但由于超精溝道時(shí)采用外徑定位,其幾何形狀誤差影響會(huì)復(fù)映到溝道,因此增加了研磨外徑的工序。同時(shí)由于溝道對(duì)基準(zhǔn)端面的原始平行度要求較高,所以本試制過(guò)程增加了研磨端面工序以提高端面的定位精度。(2)采用一序兩步的工藝方法。試制過(guò)程中提高其清洗的質(zhì)量。要實(shí)時(shí)

8、地凈化處理所使用的磨削液、清洗液。在清洗過(guò)程中,嚴(yán)禁溝道的磕碰、劃傷。對(duì)零配件和合套后的成品進(jìn)行有效徹底的超聲波清洗。(4)軸承裝配時(shí),采用CM組游隙。在試制過(guò)程中,對(duì)不同游隙組別的軸承進(jìn)行了振動(dòng)噪聲的對(duì)比分析,從測(cè)試結(jié)果看,小游隙有利于降低軸承的振動(dòng)和噪聲。這是因?yàn)橛蜗遁^小時(shí),軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,承受載荷的鋼球個(gè)數(shù)增多,接觸應(yīng)力減小,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),同時(shí)減小軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸向和徑向的竄動(dòng)值,從而避免形成過(guò)大的沖擊值,在一定程度上減少了振動(dòng)和異常聲的來(lái)源。(5)采用波紋度、粗糙度和球形偏差等均較好采用一臺(tái)機(jī)床實(shí)現(xiàn)兩個(gè)工位且可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換。第一工位采用白剛玉磨料油石進(jìn)行粗超,第二工位采用綠色碳化硅磨料進(jìn)行精超,

9、既能提高切削效率,又能降低粗糙度值和減少油石磨損速度。通過(guò)調(diào)整油石的壓力、振動(dòng)頻率、振幅、工件轉(zhuǎn)速、超精時(shí)間等參數(shù)來(lái)提高加工質(zhì)量。本試制過(guò)程中,降低了精超時(shí)油石的振動(dòng)頻率,使溝道表面形成紋理細(xì)膩的條狀紋路,當(dāng)軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),易形成油膜潤(rùn)滑。且經(jīng)表面強(qiáng)化處理的高精度鋼球3。(6)低噪聲對(duì)成套軸承內(nèi)圈、外圈徑向圓跳動(dòng)和成套軸承內(nèi)、外圈端面對(duì)滾道的跳動(dòng)的要求比較高,所以本工藝過(guò)程測(cè)量端面的平行度、溝道的對(duì)稱度,確保較高超精質(zhì)量。6振動(dòng)測(cè)試結(jié)果采用高潔凈度低噪聲潤(rùn)滑脂34保持架本試制過(guò)程采用帶緊釘浪形寬邊保持架,它能夠較好地控制鋼球的徑向竄動(dòng),并在裝配前拋光保持架,這樣能去除保持架表面的毛刺,減少產(chǎn)。

10、裝配后,按照J(rèn)BT7047-1999滾動(dòng)軸承深溝球軸承振動(dòng)(加速度)技術(shù)條件,用加速度振動(dòng)測(cè)量?jī)xS0910對(duì)隨機(jī)抽取的50套6204E進(jìn)行了未注脂和注脂后的對(duì)比測(cè)試4,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。軸承2005年第3期10-13CN41-1148THBearing2005,No.39Cr18不銹鋼軸承的加工王玉金,葉健熠,李紅,方芳,譚曙光(洛陽(yáng)軸承研究所,河南洛陽(yáng)471039)摘要:對(duì)9Cr18不銹鋼軸承零件冷、熱加工工藝技術(shù)進(jìn)行了綜合討論分析,給出了關(guān)鍵的工藝參數(shù)。關(guān)鍵詞:滾動(dòng)軸承;不銹鋼軸承;冷加工;熱加工中圖分類(lèi)號(hào):TH133.33;TH162.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1000-3762(2005

11、)03-0010-041鍛造1.19Cr18鍛造工藝規(guī)范9Cr18)73鋼的導(dǎo)收稿日期:2004-05-20作者簡(jiǎn)介:王玉金,男,洛陽(yáng)軸研科技股份有限公司常務(wù)副總經(jīng)理、教授。加熱溫,易產(chǎn)生孿晶而。又因?yàn)樵撲摰拇阃感暂^好而導(dǎo)熱性差,鍛造后的冷卻也必須緩慢,否則易產(chǎn)生裂紋。若停鍛溫度過(guò)高,易產(chǎn)生網(wǎng)狀碳化物,粗大的網(wǎng)狀碳化物組織在以后的退火工序無(wú)法消除。該材料高溫下變形抗力大、塑性低,鍛造性能較差,對(duì)模具的材料及結(jié)構(gòu)都有特殊的要求。表26204E成品軸承的振動(dòng)測(cè)試結(jié)果振動(dòng)值dB未注脂注脂后27280229300731321833346153536141237382743940225異常聲套為了能更好

12、地評(píng)價(jià)軸承的噪聲水平,在實(shí)際測(cè)量中,對(duì)每一套軸承測(cè)量其正面和反面各均布三點(diǎn)的振動(dòng)值,取較大的測(cè)試值作為軸承的有效振動(dòng)值。(1)從表2中可以看出,低噪聲潤(rùn)滑脂能大大降低軸承的振動(dòng)和噪聲,注脂后100%達(dá)到Z2組要求(40dB),有98%達(dá)到Z3組要求(38dB),產(chǎn)品有一定的儲(chǔ)備精度。受機(jī)床穩(wěn)定性、磨削過(guò)程中砂輪質(zhì)量和砂輪修整質(zhì)量的不均勻性、溝道超精過(guò)程中油石和油石更換及修整質(zhì)量的不均勻性等一些系統(tǒng)難以避免因素的影響,整個(gè)工藝系統(tǒng)在滿足工藝加工精度要求的情況下,有一定的波動(dòng)性,所以表2中的振動(dòng)值數(shù)據(jù)有一定的分散度。(2)在測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有5套軸承單面測(cè)試的振動(dòng)值比較高,洗去潤(rùn)滑脂,拆卸后發(fā)現(xiàn)溝道

13、有一邊超精質(zhì)量較差,留有砂輪花。這說(shuō)明油石的擺動(dòng)中心和溝道磨削后的溝曲率中心有一定偏差,影響了溝道的表面加工質(zhì)量。由揚(yáng)聲器的放大聲音信號(hào)判斷出有5套有明顯異常聲,觀察其內(nèi)部的潤(rùn)滑脂發(fā)現(xiàn)有異物侵入,溝道的超精質(zhì)量不高。7結(jié)束語(yǔ)(1)通過(guò)對(duì)6204E采用新工藝進(jìn)行2000套試制,其最終的振動(dòng)值測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了此工藝的可行性和有效性,為生產(chǎn)低噪聲軸承積累了可取的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。(2)提高端面、外徑的定位精度,為軸承溝道的磨削、超精提供良好的工藝基準(zhǔn),有利于加工出良好的溝道表面質(zhì)量。調(diào)整溝道超精的工藝參數(shù),使其表面形成均勻、細(xì)膩的條狀紋路,能有效地降低軸承的振動(dòng)和噪聲水平。(3)改善軸承的裝配質(zhì)量,嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)范,杜絕軸承工作表