降低心軸帶螺紋壓輪軸承噪聲方法探討

鄒友民

(衡陽(yáng)紡織機(jī)械有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421007)

降低心軸帶螺紋壓輪軸承噪聲方法探討

鄒友民

(衡陽(yáng)紡織機(jī)械有限公司，湖南 衡陽(yáng) 421007)

為降低心軸帶螺紋壓輪軸承的振動(dòng)噪聲，提高靈活性并有效提高其質(zhì)量、使用壽命，充分發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)，以HQY系列壓輪軸承為例，分析其功能及結(jié)構(gòu)；從軸承固有結(jié)構(gòu)和制造過(guò)程的噪聲來(lái)源入手，通過(guò)檢測(cè)解剖、顯微觀察，表明噪聲大且靈活性差的心軸帶螺紋壓輪軸承產(chǎn)生噪聲的原因?yàn)榧庸r(shí)大量的砂輪灰和鐵屑落入心軸孔，并提出改進(jìn)措施。指出：對(duì)心軸端面采用雙端面磨床料盤水平裝夾磨削，提高外圈及心軸的加工質(zhì)量，控制外購(gòu)鋼球及保持架的質(zhì)量，提高軸承裝配的清潔度等可極大降低此類心軸帶螺紋軸承的噪聲。

心軸帶螺紋軸承；心軸；噪聲；振動(dòng)；平面磨；軸承裝配；清潔度

1 心軸帶螺紋軸承

我公司是一家專業(yè)從事特種軸承制造、研發(fā)的大型企業(yè)，主打產(chǎn)品為HQF系列轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)軸承、HN系列假捻器軸承、HQ系列分梳輥軸承和HQY系列壓輪軸承，均采用雙溝雙列滾珠設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，承載力大，使用壽命長(zhǎng)，易維護(hù)，深受用戶認(rèn)可。其中，HQY系列壓輪軸承是我公司開發(fā)較早的一種轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)特種軸承，其裝配簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1。

這類雙溝軸承結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，相較于普通軸承，其心軸有很大不同，主要表現(xiàn)為心軸上磨有雙溝，且心軸端面鉆有螺紋孔和便于加注油劑的加油孔。這些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊，雖然加工難度增加，卻非常實(shí)用，自研發(fā)以來(lái)，一直深受客戶好評(píng)。但是，隨著軸承制造技術(shù)的高速發(fā)展，客戶對(duì)軸承的質(zhì)量要求不斷提高；有客戶反映，這種表面帶螺紋的軸承振動(dòng)噪聲大、靈活性差。

1—心軸；2—密封圈；3—保持架；4—外圈；5—鋼球；6—定位塊；7—彈性卡圈。圖1 壓輪軸承裝配簡(jiǎn)圖

2 軸承噪聲產(chǎn)生原因與改進(jìn)措施

軸承噪聲不僅直接影響主機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，還會(huì)使操作者產(chǎn)生噪聲疲勞。作為評(píng)價(jià)軸承綜合質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，噪聲問(wèn)題已引起軸承制造行業(yè)的高度重視[1]。

2.1 產(chǎn)生原因

理論上，制造軸承過(guò)程中，噪聲來(lái)源主要有兩種：一種是由軸承的結(jié)構(gòu)型式、外圈壁厚、裝配游隙、保持架形狀、滾動(dòng)體數(shù)量等固有因素引起，其噪聲特征具有周期性；另一種是因軸承零件制造過(guò)程產(chǎn)生的種種缺陷，如外圈、心軸和滾動(dòng)體的圓度、波紋度、線輪廓度等較差，保持架形位誤差大、毛刺多，成品軸承清潔度不好，溝道磕碰傷以及殘磁超標(biāo)等，其噪聲特征具有非周期性。

對(duì)噪聲大且靈活性差的壓輪軸承進(jìn)行檢測(cè)并解剖分析發(fā)現(xiàn)：① 軸承噪聲為非周期性的；② 手盤軸承時(shí)，軸承靈活性不佳，有明顯的沙沙聲和阻滯感；③ 將噪聲大的成套軸承拆解后，在顯微鏡下觀察其心軸和外圈，未發(fā)現(xiàn)明顯的磕碰和劃傷痕跡；④ 心軸、外圈及鋼球無(wú)生銹。

但是，全檢清洗后的成套軸承時(shí)發(fā)現(xiàn)，軸承清洗困難，檢驗(yàn)合格率低，主要表現(xiàn)在軸承靈活性差，旋轉(zhuǎn)時(shí)，噪聲異常，有剎車問(wèn)題。拆解清洗后的軸承，并在顯微鏡下觀察其心軸、外圈，發(fā)現(xiàn)軸承溝道內(nèi)有微粒及雜質(zhì)；進(jìn)一步抽查清洗后的外圈和心軸，發(fā)現(xiàn)外圈溝道非常干凈，而心軸溝道上有薄薄的白色微粒，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)其為細(xì)微的砂輪灰和鐵屑，經(jīng)反復(fù)清洗仍然存在；將心軸置于超聲波清洗機(jī)清洗后，溝道表面雖有改善，但仍不理想，抽查零件殘磁時(shí)，發(fā)現(xiàn)心軸殘磁嚴(yán)重超標(biāo)。

綜上所述，軸承產(chǎn)生噪聲的原因是心軸平面磨加工時(shí)，需用電磁工作臺(tái)吸緊心軸端面來(lái)磨削心軸螺紋端，再以磨好的螺紋端作為心軸磨溝道的基準(zhǔn)。心軸螺紋端鉆有螺紋孔和加油孔，心軸平面磨磨端面時(shí)，心軸螺紋端豎直向上，加工時(shí)大量的砂輪灰和鐵屑會(huì)落入心軸孔，并粘附于孔內(nèi)。平面磨加工后，雖然對(duì)零件進(jìn)行了退磁、清洗，但因操作疏忽，心軸難免有殘磁，螺紋孔內(nèi)的雜質(zhì)更難以徹底清除，因此清洗成品心軸時(shí)，砂輪灰和鐵屑不斷從孔內(nèi)洗出，粘附于心軸溝道表面，使成套軸承清潔度變差，最終導(dǎo)致軸承噪聲大。

2.2 改進(jìn)措施

針對(duì)以上情況，采取如下改進(jìn)措施。

a) 改進(jìn)心軸端面加工方式。以雙端面磨床料盤水平裝夾磨削代替平面磨床磁性豎直裝夾磨削，避免了心軸磁性的產(chǎn)生；同時(shí)，經(jīng)大量清洗液水平?jīng)_洗，磨削心軸端面時(shí)進(jìn)入螺紋孔的砂輪灰、鐵屑概率大大降低。

b) 提高外圈、心軸的加工質(zhì)量[2]，包括零件的圓度、表面粗糙度、線輪廓度、波紋度等，提高零件的加工工藝[3]水平，嚴(yán)把超精質(zhì)量關(guān)。操作工嚴(yán)格做好退磁和清洗工作，嚴(yán)禁偷漏工序。加強(qiáng)工序間質(zhì)量控制，杜絕溝道磕碰，所有零件均須放入塑料容器，并擺放整齊。

c) 控制外購(gòu)鋼球和保持架的質(zhì)量，對(duì)保持架進(jìn)行光飾處理，去除毛刺。

d) 提高軸承裝配的清潔度。從清洗零件開始，清洗用的汽油、煤油定期更換，容器、過(guò)濾器定期清理；清洗成套軸承時(shí)，制作沖洗工裝，保證沖洗軸承時(shí)心軸同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，以便軸承內(nèi)雜質(zhì)及時(shí)排出。嚴(yán)控清洗質(zhì)量關(guān)，極大地降低了軸承噪聲。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)噪聲大且靈活性差的心軸帶螺紋的壓輪軸承進(jìn)行改進(jìn)，降低了其噪聲，有效地提高了軸承的質(zhì)量和使用壽命。

[1] 成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.

[2] 沈鴻.機(jī)械工程手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1982.

[3] 孟少農(nóng).機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

Probing into How to Reduce the Vibration Noise of the Brearing of the Threaded Pinch Roller of the Spindle

ZOU Youmin

(Hengyang Textile Machinery Co.,Ltd.,Hengyang 421007,China)

To reduce vibration noise of the bearing of the threaded pinch roller of the spindle,and to effectively improve flexibility and its quality and service life,giving full play to the performance advantage,sampling the bearing of the pinch roller HQY series,analysis is done to the its function and structure.Starting with the noises from the inherent bearing structure and the manufacturing process,the observation of anatomy and microscopic detection show that the noise of the bearing of the threaded pinch roller of the spindle results from accumulation of a large number of ash and iron scales in the spindle hole.Some improvement is made herewith.It is pointed out that noise reduction can be gained in a big extent through plane grinding with double end grinding plate for better machining quality of the outer ring and the spindle,quality control of the outsourcing steel ball and the retainer,and cleanness improvement of the bearing assembly.

spindle with threaded bearing;spindle;noise;vibration;plane grinding;bearing assembly;cleanliness

2016-12-15

鄒友民(1979—)，男，湖南衡陽(yáng)人，工程師，主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)服務(wù)等工作。

TS103.8

B

1001-9634(2017)04-0017-02