降低心轴带螺纹压轮轴承噪声方法探讨

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)

降低心轴带螺纹压轮轴承噪声方法探讨

邹友民

(衡阳纺织机械有限公司，湖南 衡阳 421007)

为降低心轴带螺纹压轮轴承的振动噪声，提高灵活性并有效提高其质量、使用寿命，充分发挥性能优势，以HQY系列压轮轴承为例，分析其功能及结构；从轴承固有结构和制造过程的噪声来源入手，通过检测解剖、显微观察，表明噪声大且灵活性差的心轴带螺纹压轮轴承产生噪声的原因为加工时大量的砂轮灰和铁屑落入心轴孔，并提出改进措施。指出：对心轴端面采用双端面磨床料盘水平装夹磨削，提高外圈及心轴的加工质量，控制外购钢球及保持架的质量，提高轴承装配的清洁度等可极大降低此类心轴带螺纹轴承的噪声。

心轴带螺纹轴承；心轴；噪声；振动；平面磨；轴承装配；清洁度

1 心轴带螺纹轴承

我公司是一家专业从事特种轴承制造、研发的大型企业，主打产品为HQF系列转杯纺纱机轴承、HN系列假捻器轴承、HQ系列分梳辊轴承和HQY系列压轮轴承，均采用双沟双列滚珠设计，结构简单，运转平稳，承载力大，使用寿命长，易维护，深受用户认可。其中，HQY系列压轮轴承是我公司开发较早的一种转杯纺纱机特种轴承，其装配简图见图1。

这类双沟轴承结构比较简单，相较于普通轴承，其心轴有很大不同，主要表现为心轴上磨有双沟，且心轴端面钻有螺纹孔和便于加注油剂的加油孔。这些结构设计紧凑，虽然加工难度增加，却非常实用，自研发以来，一直深受客户好评。但是，随着轴承制造技术的高速发展，客户对轴承的质量要求不断提高；有客户反映，这种表面带螺纹的轴承振动噪声大、灵活性差。

1—心轴；2—密封圈；3—保持架；4—外圈；5—钢球；6—定位块；7—弹性卡圈。图1 压轮轴承装配简图

2 轴承噪声产生原因与改进措施

轴承噪声不仅直接影响主机运转的平稳性及产品质量的稳定性，还会使操作者产生噪声疲劳。作为评价轴承综合质量的主要指标之一，噪声问题已引起轴承制造行业的高度重视[1]。

2.1 产生原因

理论上，制造轴承过程中，噪声来源主要有两种：一种是由轴承的结构型式、外圈壁厚、装配游隙、保持架形状、滚动体数量等固有因素引起，其噪声特征具有周期性；另一种是因轴承零件制造过程产生的种种缺陷，如外圈、心轴和滚动体的圆度、波纹度、线轮廓度等较差，保持架形位误差大、毛刺多，成品轴承清洁度不好，沟道磕碰伤以及残磁超标等，其噪声特征具有非周期性。

对噪声大且灵活性差的压轮轴承进行检测并解剖分析发现：① 轴承噪声为非周期性的；② 手盘轴承时，轴承灵活性不佳，有明显的沙沙声和阻滞感；③ 将噪声大的成套轴承拆解后，在显微镜下观察其心轴和外圈，未发现明显的磕碰和划伤痕迹；④ 心轴、外圈及钢球无生锈。

但是，全检清洗后的成套轴承时发现，轴承清洗困难，检验合格率低，主要表现在轴承灵活性差，旋转时，噪声异常，有刹车问题。拆解清洗后的轴承，并在显微镜下观察其心轴、外圈，发现轴承沟道内有微粒及杂质；进一步抽查清洗后的外圈和心轴，发现外圈沟道非常干净，而心轴沟道上有薄薄的白色微粒，显微镜下观察发现其为细微的砂轮灰和铁屑，经反复清洗仍然存在；将心轴置于超声波清洗机清洗后，沟道表面虽有改善，但仍不理想，抽查零件残磁时，发现心轴残磁严重超标。

综上所述，轴承产生噪声的原因是心轴平面磨加工时，需用电磁工作台吸紧心轴端面来磨削心轴螺纹端，再以磨好的螺纹端作为心轴磨沟道的基准。心轴螺纹端钻有螺纹孔和加油孔，心轴平面磨磨端面时，心轴螺纹端竖直向上，加工时大量的砂轮灰和铁屑会落入心轴孔，并粘附于孔内。平面磨加工后，虽然对零件进行了退磁、清洗，但因操作疏忽，心轴难免有残磁，螺纹孔内的杂质更难以彻底清除，因此清洗成品心轴时，砂轮灰和铁屑不断从孔内洗出，粘附于心轴沟道表面，使成套轴承清洁度变差，最终导致轴承噪声大。

2.2 改进措施

针对以上情况，采取如下改进措施。

a) 改进心轴端面加工方式。以双端面磨床料盘水平装夹磨削代替平面磨床磁性竖直装夹磨削，避免了心轴磁性的产生；同时，经大量清洗液水平冲洗，磨削心轴端面时进入螺纹孔的砂轮灰、铁屑概率大大降低。

b) 提高外圈、心轴的加工质量[2]，包括零件的圆度、表面粗糙度、线轮廓度、波纹度等，提高零件的加工工艺[3]水平，严把超精质量关。操作工严格做好退磁和清洗工作，严禁偷漏工序。加强工序间质量控制，杜绝沟道磕碰，所有零件均须放入塑料容器，并摆放整齐。

c) 控制外购钢球和保持架的质量，对保持架进行光饰处理，去除毛刺。

d) 提高轴承装配的清洁度。从清洗零件开始，清洗用的汽油、煤油定期更换，容器、过滤器定期清理；清洗成套轴承时，制作冲洗工装，保证冲洗轴承时心轴同时转动，以便轴承内杂质及时排出。严控清洗质量关，极大地降低了轴承噪声。

3 结语

通过对噪声大且灵活性差的心轴带螺纹的压轮轴承进行改进，降低了其噪声，有效地提高了轴承的质量和使用寿命。

[1] 成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2002.

[2] 沈鸿.机械工程手册[M].北京：机械工业出版社，1982.

[3] 孟少农.机械加工工艺手册[M].北京：机械工业出版社，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

邹友民(1979—)，男，湖南衡阳人，工程师，主要负责现场生产服务等工作。

TS103.8

B

1001-9634(2017)04-0017-02