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滚动轴承的振动、噪声是滚动轴承重要的动性能指标,对主机的性能有着重要的影响。随着科技的发展,一些精密机械和高档家用电器对滚动轴承的振动和噪声提出了更为严格的要求,要求轴承具有一定的振动寿命和噪声寿命。而滚动轴承的减振降噪是一项系统工程,与轴承的结构设计、工装设备、加工工艺、生产管理等密切相关,其中,轴承套圈沟道和钢球表面的谐波(圆度、波纹度)对轴承的振动和噪声,特别是轴承的音质有着重要的影响。
本文在深入研究和探讨滚动轴承振动、噪声产生机理的基础上,对轴承振动和噪声声压级的关系及依据谐波控制理论,对套圈沟道、钢球表面的谐波与声压级的关系进行回归分析,提出低噪声轴承的最佳谐波控制方法,用谐波对轴承振动、噪声进行控制与预测,以提高轴承的音质水平。
研究结果表明:对滚动轴承而言,噪声声压级和振动加速度有效值、振动速度有效值及振动速度峰值没有统计学意义上的显著关系,不宜用振动代替噪声,对轴承噪声应进行单独研究。滚动表面谐波分布参数ae、be、ai和bi对轴承噪声声压级Z有很大影响,噪声声压级和谐波分布参数的关系可以用一般的正交多项式描述,且这种描述具有数理统计学意义上的显著性。谐波控制的含义是将谐波分布参数控制在一定的范围内,即控制在谐波控制线附近,从而保证将噪声声压级控制在一定范围之内,而谐波分布参数可以在机械制造过程中控制,因此,用谐波分布参数来控制成品轴承噪声具有重要的工程意义。