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山東安瑞動(dòng)力機(jī)械有限公司
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關(guān)于減低含油軸承的噪音的考察

2020-11-12
一、含油軸承的潤滑機(jī)理和噪音(滑動(dòng)音)
含油軸承,從軸承分類看是"滑動(dòng)軸承"的一種;一般滑動(dòng)軸承以完全潤滑(油膜形成)的機(jī)理來說明,磨擦系數(shù)在普通軸承的情況是0.02-0.05,與此相比,含油軸承的情況是0.1-0.2,要高無油軸承于前者,而且溫度上升也比較大。但是,普通的軸承性能好,這是因?yàn)閺耐獠坎粩喙┯偷睦硐肭疤嵯氯〉玫?,一旦供油終斷,潤油干枯,就有燒壞含油軸承的情況。含油軸承則極少有這樣的危險(xiǎn),事實(shí)上,在不給油的情況下,在不利的條件下盡管已經(jīng)冒煙,也并不燃燒,而繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)例較多。
一般,設(shè)想含油軸承的供油(潤滑)機(jī)理如下,即是通過軸的旋轉(zhuǎn),基于泵粉末冶金軸承的作用,油能浸出,又通過軸承體內(nèi)的氣孔向軸承間隙進(jìn)行給油,軸承之間的滑動(dòng)面上形成油膜,這種油膜的一部分通過滑動(dòng)面下面的氣孔而漏出云,于是,漏出來的油通過軸承體內(nèi)的又移動(dòng)到上側(cè)不負(fù)重的一側(cè),進(jìn)行油的循環(huán),也即是含 油軸承由于滑動(dòng)面上有遺漏的油形成薄薄的油膜,容易形成境界潤滑狀態(tài),那里滑動(dòng)面上軸同軸承間的金屬接觸機(jī)會(huì)多,滑動(dòng)音就大。
進(jìn)而,根據(jù)含油軸承模式圖,同動(dòng)轉(zhuǎn)時(shí)的壓力成比例關(guān)系的因素較多,如多孔質(zhì)體的面積(M2)和軸承壁厚度與高度的積,通過油的多孔質(zhì)內(nèi)體通氣孔的長度和滑動(dòng)面油膜到經(jīng)過軸承體內(nèi)內(nèi)徑上部油浸出面之間的約為半圓周的平均長度,油的壓力差和滑動(dòng)面油膜與內(nèi)徑上部浸出面之間的壓力差等 ——按上述考慮,滑動(dòng)面油膜向軸承體內(nèi)的漏油同通氣度以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的壓力成比例關(guān)系,從而壓力愈高,滑動(dòng)面油膜經(jīng)軸承體內(nèi)的漏油愈大,所以油膜也相應(yīng)變薄,軸同軸承的金屬接觸機(jī)會(huì)增加,滑動(dòng)音相應(yīng)增加,這是解釋得通的。
二、噪音(滑動(dòng)音)產(chǎn)生的各種原因
這里根據(jù)迄今為止各個(gè)學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)的文獻(xiàn)所發(fā)表的事實(shí)為依據(jù),歸納如下:
1.通氣度的影響。
降低軸承材料的通氣度,那么,就能防止油從滑動(dòng)面下部漏出,于是,油膜也相應(yīng)變厚,減少了軸和軸承 的金屬接觸機(jī)會(huì),既使處于近乎流體潤滑狀態(tài),滑動(dòng)音也就減少。但是,當(dāng)通氣度顯著下降滑動(dòng)面的油也漏得極少,另一方面,軸承體內(nèi)上部通過氣孔浸出的油反而不充分,因此,滑動(dòng)面的油膜變薄,軸同軸承 的金屬接觸機(jī)會(huì)加多,滑動(dòng)音在此加大。
滑動(dòng)音隨著通氣度的下降能相應(yīng)的大幅度下降,但當(dāng)通氣度過分下降時(shí),就知道滑動(dòng)音有增加的現(xiàn)象,于是,可以解釋為含油軸承本身的潤滑機(jī)理受到軸承體內(nèi)的和軸承間隙有循環(huán)同通氣度密切的依存關(guān)系。
2.潤滑油的影響
關(guān)于潤滑油的影響,當(dāng)潤滑油粘度高則滑動(dòng)音降低,用更高粘度的潤滑油, 那么,滑動(dòng)音降得更低,另外,還清楚在輕負(fù)荷條件下短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)潤滑油的種類對滑動(dòng)音沒有影響。為了降低滑動(dòng)音,使用潤滑油的粘度愈高愈好,但另一方面,流體潤滑時(shí),磨擦阻抗或者磨擦系數(shù)是同粘度的比例有關(guān),選擇粘度極高的潤滑油不利于軸承的性能。有關(guān)含油軸承用潤滑油的選擇,已經(jīng)有相對軸速度的一般基準(zhǔn)。實(shí)際上,只需要選擇那段范圍內(nèi)的高粘度就可以了,也已經(jīng)清楚含油軸承的的自我潤滑機(jī)理同通氣度依存的同時(shí)也同潤滑油的粘度密切依存。因此,潤滑油的粘度對滑動(dòng)的影響極為重要,提高潤滑油的粘度訓(xùn)能降低滑動(dòng)音。因此,含有添加劑的商品潤滑油的種類的影響一般不認(rèn)可。
3.鋼軸(shaft)的硬度以及軸承同軸承加工粗糙度的影響
關(guān)于硬度和加工粗糙度的影響,軸承以及鋼軸加工粗糙度大時(shí)有增加滑動(dòng)音的傾向,只是軸承的材質(zhì)比較軟,所以滑動(dòng)時(shí)會(huì)使粗糙面變形而平坦,由此,它的影響不很大,鋼軸其材質(zhì)較硬,表面粗糙時(shí),沒有變化,從而其影響相當(dāng)大。
此外,在輕負(fù)荷條件下短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)下,鋼軸的硬度沒有什么影響。
為了降低滑動(dòng)音,盡可能用表面加工狀況好的鋼軸及軸承,對于鋼軸尤其必須充分注意。
4.含油量以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的影響。
關(guān)于含油軸承的滑動(dòng)音同含油量和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的影響,只要含油軸承的支配自身潤滑的油循環(huán)機(jī)理是圓滿滑的話,滑動(dòng)音幾乎不受軸承有較多孔率的影響,但是,軸承體內(nèi)含油量低于有效多孔率一半時(shí),即是說含 油率/有效多孔率的值在50%以下時(shí),由于供油不充分,含油軸承的油循環(huán)機(jī)理不能圓滑工作,從而,滑動(dòng)面容易同金屬接觸,于是滑動(dòng)音變大,為了降低滑動(dòng)音,如上所述有必要反通氣度降低到一定值,即是必須把一般為18-21V01%的有效多率浪費(fèi)掉9-12V0e%來降低軸承體內(nèi)的含油量,其實(shí),已知沒有必要象前面那樣過分注意降低有效多孔率的影響。盡管如此,當(dāng)時(shí)的軸承體內(nèi)含油狀態(tài)值——含油率/有效多孔率的影響較大,有必要至少保持在約75%以上,所以,音響設(shè)備用含油軸承,在制成后,潤滑油的含浸處理十分充足,一般認(rèn)為有必要讓含油率大到接近有效多孔率。
5.運(yùn)轉(zhuǎn)條件的影響。
關(guān)于影響含油軸承滑動(dòng)音的壓力,速度和間隙等的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,支配含油軸承自身潤滑機(jī)理的油循環(huán)結(jié)構(gòu)的通氣度同時(shí),同這些運(yùn)轉(zhuǎn)條件有極大的依存關(guān)系。壓力和速度對滑動(dòng)音的影響相當(dāng)顯著,降低壓力或者降低速度就能降低滑動(dòng)音。另外,軸承內(nèi)徑同鋼軸間的間隙的影響,只要不太大,一般可以忽略。
(來源:嘉善榮昌滑動(dòng)軸承有限公司)