国外低振动低噪声轴承技术发展的研究

happyman

国外关于滚动轴承振动与噪声技术的研究，早在1933年就已在欧洲开始，当时的研究目的主要是为了在电机中以滚动轴承替代滑动轴承。1940年前后，尤其是1945年即第二次世界大战结束以后，随着轴承主要由军工需求转向民用市场，日本开始对轴承的振动与噪声进行系统的研究，并于1960年制定了世界上第一个有关轴承噪声的国家标准JISB1548《滚动轴承声压级测量方法》。1950年以后，美国主要从国防角度出发，在海军的支持下，开始对轴承的振动与噪声进行系统的研究，其在1954年制定的美国军用标准MIL-B-17931《船舰技术条件》，对世界范围内的低振动低噪声轴承的技术发展，具有广泛的影响力。轴承工业发达国家开始批量且稳定地生产低噪声轴承，则是在1965年左右，随着轴承生产装备的机械化和自动化程度的不断提高、制造工艺的不断改进而实现的。1980年左右，低振动低噪声轴承的生产基本上形成了普及态势。
　　从研究低振动低噪声轴承的技术路线来看，日本对轴承噪声的研究早于对轴承振动的研究，而且一直比较侧重于对轴承噪声的研究。大约在1970年以后，才开始在批量生产中采用振动测量方法：而欧美则一直偏重于对轴承振动——即轴承噪声产生的原因进行研究。
　　从低振动低噪声轴承的加工工艺改进历程来看，首先是“以超代抛”——即以超精工艺代替抛光工艺的实现，其使得轴承沟道的波纹度和粗糙度水平改善了50%；继而是轴承清洗新工艺（如超声波清洗）采用和钢球质量水平的不断提高；再后是采用系列化的低振动低噪声润滑脂；最近已进入到不断改善保持架质量水平方面。当今的低振动低噪声轴承，则必须采用磨削、超精、清洗和装配等综合工艺以及高质量的钢球、保持架和润滑脂等配套零件来实现，而机械化、自动化以及专业化则是批量且稳定生产的前提与基础。
　　从低振动低噪声轴承的技术水平来看，日本NSK、NTN、KOYO等公司的产品一直处于国际领先水平，其中尤以NSK公司最具代表性，例如其已推出了“静音”与“超静音”轴承，并自豪地将NSK关于“球轴承噪声与振动的研究”称之为“世界水平的成就”，目前的产品与1980年左右的产品相比，振动水平约降低了50%；瑞典SKF和德国FAG等公司的产品处于国际先进水平，与日本等公司的产品略有差距。

happyman

　一、国外著名轴承公司对低振动低噪声轴承的研究
　　1、NSK公司
　　NSK的轴承噪声（振动）等级分为4级，即：标准、E、ER和EF级。对于电机轴承，则采用MC、MCR和MCF级。ER（MCR）级轴承即为“静音”轴承，EF（MCF）级轴承即为“超静音”轴承。
　　NSK不同噪声（振动）等级轴承的典型用途见表1，其所对应的轴承公差等级一般均为P0级。
表1
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噪声（振动）等级代号 典型用途
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标准 汽车发电机、洗衣机、摩托车
E 洗衣机、摩托车、吸尘器、抽油烟机、电动工具
ER（MCR） 空调器、洗衣机、吸尘器
EF（MCF） 空调器
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　　NSK在生产中采用安德鲁测振仪检查轴承的振动及异音。其目前实物水平，以“静音”级的6201CMR轴承实测值为例，振动加速度级约为27dB，振动速度约为：低频段22μm/s、中频段16μm/s、高频段8μm/s。
　　NSK对低振动低噪声轴承的研究，现已发展到保持加噪声产生机理分析、振动噪声长寿命化技术、NRRO（Non Repeatable run Out——非重复性旋转精度）评价系统和轴承异音分析系统等精深阶段。
　　2、SKF公司
　　SKF的轴承振动等级分为7级，即：普通、Q5、Q6、Q05、Q55和Q66级，其含 义见表2。对于电机轴承，则采用QE5和QE6级。
表2
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振动等级代号 含义
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普通级
Q5 振动平均值低于普通级
Q6 振动平均值低
Q05 振动峰值低于普通级
Q06 振动峰值极低
Q55 Q5+Q05
Q66 Q6+Q06
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　　SKF在生产中采用VKL型测振仪检查轴承的振动及异音。
　　SKF最近采用的深沟球轴承NQS（New Quality Standard——新质量标准）见表3，适用的轴承型号为607~6026、1607~16026、626~6222、6300~6319和6403~6416，其中最引人注意的是对EQ5级电机轴承，需同时加轴向载荷和偏心载荷进行振动测量。
表3
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轴承外径D（mm） 振动等级 尺寸公差 旋转精度
超过 到
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52 QE5 P6 P5
52 110 Q55 P6 P6
110 200 Q66 P6 P0
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注：测量载荷——对QE5级轴承，同时加轴向载荷和偏心载荷；
对Q55和Q66级轴承，仅加轴向载荷。
测量转速——对D≤100mm的轴承，n=1800r/min；对D>100mm
的轴承，n=700r/min。
　　3、其他公司　　
FAG公司在1980年出版的轴承样本中，就将原代表低噪声轴承的后置代号“G”取消，其意义在于表明低振动低噪声已成为轴承的基本质量要求，无须再另行标志；Steyr公司交轴承振动等级分为3级，即：Q0、Q6和Q5级；原英国RHP和美国Federal-Mogul等公司都制定有轴承振动标准。

dlchen

不错，开阔了眼界。看来发达国家对这些通用技术 研究的非常细、深。很值得我们学习。

stuartgew

长见识了～

wquzi

NSK轴承的噪声等级与我国国标有没有相应的对应关系