滚动轴承的振动和噪声是轴承的基本性能之

1、轴承2005年第3期8-10CN41-1148THBearing2005,No.3!工艺与装备#低噪声深沟球轴承的工艺改进吕惠卿,张湘伟,成思源(广东工业大学机电工程学院,广东广州510090)摘要:从提高套圈外径和内外径精度及端面的定位精度,改善沟道超精方法和轴承装配质量等方面对6204E轴承的加工工艺进行改进,从理论分析和实际测试结果验证了新工艺的可行性和有效性关键词:深沟球轴承;低噪声轴承;振动;工艺;改进中图分类号:TH133.33;TH162.1文献标识码: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滚动轴承的振动和噪声是轴承的基本性能之1一,精密机械和高档家电要求滚动轴承具有更小的振动、更低的噪声和一定的振动和噪声寿命。本文针对某公司在轴承生产过程中存在的问题,在理论分析及生产实践的基础上,提出了控制轴承振动和噪声的方法,改进其6204E的工艺方法,并进行2

4、000套试制。响,高精度的端面为沟道磨削和超精工序提供良2好的工艺基准,能保证套圈沟道的对称性。试制生产采用双端面磨床,避免了定位误差和加工误差的重叠,同时也不存在磁台不平及磁力吸引工件变形而造成的加工误差。与加工普通级的轴承相比,增加了研磨端面的工序,进一步提高了端面的精度。在试制6204E过程中,随机抽取40个外圈和40个内圈,测量两端面的平行度,取较大值作为有效值,测量结果见表1。1提高套圈端面的定位精度端面磨削的加工误差对所有后续工序都有影表16204E低噪声深沟球轴承端面平行度测量结果总个数6204E016204E024040平行度为23m的个数1240平行度为45m的个数260平行

5、度为67m的个数20从表1可以看出,6204E内圈的平行度好于外圈。这是因为内圈壁厚且受力端面的面积大,收稿日期:2004-08-02基金项目:国家自然科学基金资助项目(10272033)作者简介:吕惠卿(1976-),女,博士,主要研究产品的创新设计、数值分析计算及力学过程的模拟。不容易产生变形。2提高套圈外径的精度滚动轴承外圈表面是轴承产品的安装与使用基准,在加工中外圈表面作为定位基准,其表面误差会传递到后续工序,影响沟道的圆度。用外圆吕惠卿等:低噪声深沟球轴承的工艺改进9生噪声的因素。在保证成品回转灵活的前提下,将保持架尽量收缩得紧一点。无心磨磨削外径时,采用粗、精磨四道工序。如果无心磨

6、削中几何布局不当,往往会产生很严重的表面误差圆形误差(圆度),可以通过修整导轮、调整机床的几何参数来保证关键表面稳定运动。在磨削外径后,增加研磨工艺,进一步提高其精度。5改善轴承的装配质量(1)提高套圈的退磁质量。轴承在磨削加工过程使用电磁无心夹具,完成此类工序后,需要退磁。用残磁测量仪测量其值,保证残磁在允许范围内。如果零件退磁不干净,会吸附铁屑等污物,严重影响轴承振动值及噪声。(2)严格控制工序中及工序间造成的轴承零3改善沟道超精方法超精加工过程就是油石对加工表面的切削作用逐渐转变为光整加工作用的过程。超精能够有效地减小圆形偏差(主要是波纹度),改善沟道横截面的几何形状误差,去除磨削变质层

7、,降低粗糙度值,改进为:(1)件工作面的表面缺陷,此,该类噪声具有,从磨加工第,始终要求对产品轻拿轻放,杜绝轴承磕碰伤。(3)提高轴承洁净度。轴承在磨削过程中,要高,因此使用带机械压紧式无心夹具的机床,其夹紧力是由作用在套圈端面上的两个对称放置的压轮(小轴承)提供的,避免了电磁无心夹具的磁力在超精时产生的一系列不良影响,其超精质量比双辊轮支承的好。但由于超精沟道时采用外径定位,其几何形状误差影响会复映到沟道,因此增加了研磨外径的工序。同时由于沟道对基准端面的原始平行度要求较高,所以本试制过程增加了研磨端面工序以提高端面的定位精度。(2)采用一序两步的工艺方法。试制过程中提高其清洗的质量。要实时

8、地净化处理所使用的磨削液、清洗液。在清洗过程中,严禁沟道的磕碰、划伤。对零配件和合套后的成品进行有效彻底的超声波清洗。(4)轴承装配时,采用CM组游隙。在试制过程中,对不同游隙组别的轴承进行了振动噪声的对比分析,从测试结果看,小游隙有利于降低轴承的振动和噪声。这是因为游隙较小时,轴承运转过程中,承受载荷的钢球个数增多,接触应力减小,运转平稳,同时减小轴承运转时轴向和径向的窜动值,从而避免形成过大的冲击值,在一定程度上减少了振动和异常声的来源。(5)采用波纹度、粗糙度和球形偏差等均较好采用一台机床实现两个工位且可以自动转换。第一工位采用白刚玉磨料油石进行粗超,第二工位采用绿色碳化硅磨料进行精超,

9、既能提高切削效率,又能降低粗糙度值和减少油石磨损速度。通过调整油石的压力、振动频率、振幅、工件转速、超精时间等参数来提高加工质量。本试制过程中,降低了精超时油石的振动频率,使沟道表面形成纹理细腻的条状纹路,当轴承高速旋转时,易形成油膜润滑。且经表面强化处理的高精度钢球3。(6)低噪声对成套轴承内圈、外圈径向圆跳动和成套轴承内、外圈端面对滚道的跳动的要求比较高,所以本工艺过程测量端面的平行度、沟道的对称度,确保较高超精质量。6振动测试结果采用高洁净度低噪声润滑脂34保持架本试制过程采用带紧钉浪形宽边保持架,它能够较好地控制钢球的径向窜动,并在装配前抛光保持架,这样能去除保持架表面的毛刺,减少产。

10、装配后,按照JBT7047-1999滚动轴承深沟球轴承振动(加速度)技术条件,用加速度振动测量仪S0910对随机抽取的50套6204E进行了未注脂和注脂后的对比测试4,测试结果见表2。轴承2005年第3期10-13CN41-1148THBearing2005,No.39Cr18不锈钢轴承的加工王玉金,叶健熠,李红,方芳,谭曙光(洛阳轴承研究所,河南洛阳471039)摘要:对9Cr18不锈钢轴承零件冷、热加工工艺技术进行了综合讨论分析,给出了关键的工艺参数。关键词:滚动轴承;不锈钢轴承;冷加工;热加工中图分类号:TH133.33;TH162.1文献标识码:B文章编号:1000-3762(2005

11、)03-0010-041锻造1.19Cr18锻造工艺规范9Cr18)73钢的导收稿日期:2004-05-20作者简介:王玉金,男,洛阳轴研科技股份有限公司常务副总经理、教授。加热温,易产生孪晶而。又因为该钢的淬透性较好而导热性差,锻造后的冷却也必须缓慢,否则易产生裂纹。若停锻温度过高,易产生网状碳化物,粗大的网状碳化物组织在以后的退火工序无法消除。该材料高温下变形抗力大、塑性低,锻造性能较差,对模具的材料及结构都有特殊的要求。表26204E成品轴承的振动测试结果振动值dB未注脂注脂后27280229300731321833346153536141237382743940225异常声套为了能更好

12、地评价轴承的噪声水平,在实际测量中,对每一套轴承测量其正面和反面各均布三点的振动值,取较大的测试值作为轴承的有效振动值。(1)从表2中可以看出,低噪声润滑脂能大大降低轴承的振动和噪声,注脂后100%达到Z2组要求(40dB),有98%达到Z3组要求(38dB),产品有一定的储备精度。受机床稳定性、磨削过程中砂轮质量和砂轮修整质量的不均匀性、沟道超精过程中油石和油石更换及修整质量的不均匀性等一些系统难以避免因素的影响,整个工艺系统在满足工艺加工精度要求的情况下,有一定的波动性,所以表2中的振动值数据有一定的分散度。(2)在测试过程中发现有5套轴承单面测试的振动值比较高,洗去润滑脂,拆卸后发现沟道

13、有一边超精质量较差,留有砂轮花。这说明油石的摆动中心和沟道磨削后的沟曲率中心有一定偏差,影响了沟道的表面加工质量。由扬声器的放大声音信号判断出有5套有明显异常声,观察其内部的润滑脂发现有异物侵入,沟道的超精质量不高。7结束语(1)通过对6204E采用新工艺进行2000套试制,其最终的振动值测试结果验证了此工艺的可行性和有效性,为生产低噪声轴承积累了可取的生产经验。(2)提高端面、外径的定位精度,为轴承沟道的磨削、超精提供良好的工艺基准,有利于加工出良好的沟道表面质量。调整沟道超精的工艺参数,使其表面形成均匀、细腻的条状纹路,能有效地降低轴承的振动和噪声水平。(3)改善轴承的装配质量,严格执行工艺规范,杜绝轴承工作表