軸承振動(dòng)噪聲測(cè)試分析

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1、軸承振動(dòng)噪聲測(cè)試分析王家亮t陳云2，李興林2，蔣萬(wàn)里2，潘繼康2(1．上海市軸承技術(shù)研究所，上海200031；2．杭州軸承試驗(yàn)研究中心，杭州310022)摘要：詳細(xì)介紹了滾動(dòng)軸承振動(dòng)及噪聲的產(chǎn)生原理和測(cè)量方法，并對(duì)滾動(dòng)軸承噪聲測(cè)量的發(fā)展做出了展望。關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；振動(dòng)；噪聲；異常聲；波峰因數(shù)MeasuringandAnalyzingontheVibrationandNoiseofRollingBearingWANGJia-lian91，CHENYun2，LIXing-lin2，JIANGWan

2、-li2，PANJi-kan92(1．ShanghaiBearingResearchInstitute，Shanghai200031，China：2．HangzhouBearingTest&ResearchCenter,Hangzhou310022，China)Abstract：Detailedintroducesthecreationprincipleandmeasuringmethodofvibrationandnoiseofrollingbearings，andprospectthedev

3、elopmentofrollingbearingnoisemeasurementKeywords：rollingbearings；vibration；noise；abnormal；crestfactor聲音是指彈性物質(zhì)中傳播的壓力、引力、質(zhì)點(diǎn)位移及速度等的變化所引起的物理擾動(dòng)，即聲音可以定義為在空氣、水和其他媒質(zhì)中人耳所能聽(tīng)到的任何壓力的變化。噪聲是指除了正常聲音以外引起人們不舒適、產(chǎn)生煩躁感的聲音，它是為人們所不希望、不喜歡，但經(jīng)常又難以避免的一種聲音。軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于滾道和滾動(dòng)體之間相

4、互接觸、碰撞而產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)傳播到輻射表面，振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成壓力波，經(jīng)空氣介質(zhì)再傳播出去即為聲輻射。其中20一20kHz部分為人耳可接收到的聲輻射，即為滾動(dòng)軸承噪聲。由振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械波向空間輻射，引起空氣的振動(dòng)，從而產(chǎn)生聲響，這種聲響習(xí)慣上就被稱為軸承的噪聲或噪音。所以軸承振動(dòng)是產(chǎn)生噪音的根源。即使軸承零部件滾動(dòng)表面加工十分理想，清潔度和潤(rùn)滑油或油脂也無(wú)可挑剔，但軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，由于滾道和滾動(dòng)體間彈性接觸構(gòu)成的振動(dòng)，仍會(huì)產(chǎn)生一種連續(xù)輕柔的聲音，這種聲音就稱為軸承的基礎(chǔ)噪聲?；A(chǔ)噪聲是軸承

5、同有的，不能消除。疊加在基礎(chǔ)噪聲內(nèi)的其他噪音就稱為異音或異常聲。9l1噪聲測(cè)量和振動(dòng)測(cè)量1．1軸承的噪聲測(cè)量滾動(dòng)軸承的噪聲測(cè)量，須在聲學(xué)性能良好的消聲室內(nèi)進(jìn)行，聲學(xué)測(cè)量中使用的消聲室，是一種人為的自由場(chǎng)。自由場(chǎng)就是在均勻各個(gè)方向同性的媒質(zhì)中，邊界影響可以忽略不計(jì)的聲場(chǎng)。在自由場(chǎng)中，聲波在任何方向無(wú)反射，聲場(chǎng)各點(diǎn)接受的聲音，僅有來(lái)自聲源的直達(dá)聲而無(wú)反射聲。聲學(xué)測(cè)量中使用的消聲室，也是一種人為的自由場(chǎng)。消聲室可用來(lái)對(duì)聲源進(jìn)行較準(zhǔn)確的測(cè)最，是理想的聲學(xué)測(cè)鼉場(chǎng)所。消聲室背景噪音必須在20dB以下，且小于

6、被測(cè)軸承噪音10dB以上。什么是背景噪音呢?在噪音的測(cè)量中，凡屬于干擾測(cè)量訊號(hào)的所有噪聲的總和稱之為背景噪聲。在進(jìn)行噪聲測(cè)量時(shí)，必須注意背景訊號(hào)的聲壓級(jí)，如被測(cè)軸承的實(shí)測(cè)噪音聲壓級(jí)比背景噪音聲壓級(jí)大10dB以上，則背景噪音可忽略不計(jì)。如被測(cè)軸承的實(shí)測(cè)噪音聲壓級(jí)與背景噪音聲壓級(jí)之差小于10dB，則需進(jìn)行修正。修正式肛Z『_△三(1)式中：厶為校正后的軸承噪聲聲壓級(jí)；厶為實(shí)測(cè)的軸承噪聲聲壓級(jí)：△￡為校正值(從校正曲線查得)。如被測(cè)軸承的實(shí)測(cè)噪聲聲壓級(jí)與背景噪聲聲壓級(jí)之差小于3dB，則此消音室就不能用

7、于軸承噪聲測(cè)量。軸承噪聲測(cè)量雖然能夠直觀地反映軸承的噪聲和音質(zhì)，但是測(cè)量軸承噪聲必須在聲學(xué)性能良好的消聲室內(nèi)進(jìn)行。建造這類消聲室費(fèi)用大，一般軸承制造單位不易辦到。同時(shí)在消聲室內(nèi)不可能大批量的進(jìn)行測(cè)量，這就不能滿足生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)軸承噪聲質(zhì)量把關(guān)的需要。1．2軸承的振動(dòng)測(cè)量軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，除軸承零件間的一些固有的、由功能所要求的運(yùn)動(dòng)以外的其他一切偏離理想位置的運(yùn)動(dòng)均稱為軸承振動(dòng)。軸承運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)是很復(fù)雜的隨機(jī)振動(dòng)，目前還不可能完全用某種具體的運(yùn)動(dòng)方程加以描述。影響軸承振動(dòng)的因素是很復(fù)雜的。套圈溝道

8、波紋度、粗糙度、表面質(zhì)量、滾動(dòng)體尺寸相互差、軸承本身的結(jié)構(gòu)類型、組裝游隙、工作條件等都會(huì)影響軸承的振動(dòng)。國(guó)內(nèi)外的研究工作已經(jīng)表明，軸承噪聲和振動(dòng)是同一事物的兩個(gè)不同側(cè)面的反映。它們有著本質(zhì)的聯(lián)系，軸承振動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的根源。噪聲和振動(dòng)都是軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的，因此其測(cè)量方法必然有著共同性，見(jiàn)圖1。所以說(shuō)，通過(guò)用控制軸承振動(dòng)來(lái)控制軸承噪音的目的在一定范圍和一定程度內(nèi)是能夠達(dá)到的。拾振器前置放大器測(cè)量放大器數(shù)值顯示圖1軸承噪聲和振動(dòng)的測(cè)量方法示意圖1．3軸承噪聲的振動(dòng)檢測(cè)法軸承振動(dòng)和噪聲有著密切的聯(lián)系，通