低噪声深沟球轴承仿真分析

低噪音深沟球轴承振动特性研究摘要：在滚动轴承动力学分析理论基础上建立含轴承零件工作表面波纹度的深沟球轴承动力学数学模型，并以某型号低噪音深沟球轴承为例，对不同结构参数、工况参数及谐波参数下低噪音深沟球轴承的振动特性进行理论分析。

结果表明，合理选取径向游隙、内外沟曲率半径系数及保持架兜孔间隙等参数能使轴承本身达到减振降噪目的;振动值随轴承宽度增加逐渐减小;施加一定轴向载荷能有效降低轴承振动;存在的合理转速使用范围能有效降低轴承振动;内外滚道谐波阶次等于钢球数目整数倍时，轴承振动明显加剧;偶次谐波阶次钢球表面波纹度对轴承振动有激励作用;轴承旋转套圈会激励更大的轴承振动值;瞬时载荷增加或瞬时速度提高均会致轴承振动增大。

关键词：深沟球轴承；低噪音；表面波纹度；振动探究；一、深沟球轴承振动与噪音概述1.深沟球轴承振动与噪音形成机理从物理学的观点看，噪声是指声强和频率的变化都呈无规律的杂乱无章的声音。

物体振动会辐射噪声，机械噪声来源于机械部件的交变力。

根据力的传递和作用，这些交变力一般分为周期性作用力、撞击力和摩擦力三大类。

一个周期性的作用力必定会激发机械零部件的稳态振动，同时产生噪声并以声能形式向四周辐射出去。

轴承振动主要有两个来源∶一是轴承受外来激励引起轴承的固有频率，指轴承内圈、外圈、滚动体及保持架的固有振动;二是由于运动部件互相接触碰撞、摩擦而引起的强迫振动，包括由于滚动体不是理想的球体、内外沟道接触点运动的轨迹不是理想的圆（圆度、波纹度）、滚动面不是理想的光滑表面（粗糙度）以及滚动体和保持架在运动中的冲撞和润滑剂中的杂质等引起的强迫振动。

从原理上来讲这种稳态振动是很难完全消除的，要控制这种噪声，最根本的方法是消除或减小引起振动的激励力。

相当多机械噪声主要来源于机械零部件的互相撞击，要降低这种噪声首先要降低振动的水平或增加阻尼。

摩擦噪声是摩擦物体互相摩擦所激发的噪声，摩擦力大，则振动幅值大。

因此克服摩擦噪声的基本法是减小摩擦力。

深沟球轴承振动和噪声控制及相关技术探讨深沟球轴承的振动和噪声控制是衡量其质量的重要标准之一。

首先要改进轴承的结构设计，减少摩擦力，增大接触角，减小和消除接触面的间隙和“发电”现象等。

其次要控制轴承安装和使用环境，维护轴承时应注意采取措施，如应对潮湿环境，保护轴套，正确安装和拆卸考虑等，以防止产生振动和噪声等。

再者要采用合理的调整措施，改善轴承的制造工艺和安装方式，加强轴承表面的抛光，润滑剂的精制，使用合适的轴承调整器，减少摩擦面的接触压力和摩擦力等。

最后，采用内啮合技术和外挤压技术，使轴承结构紧凑，摩擦力小，振动和噪声低，用户可以更好地控制深沟球轴承的振动和噪声。

调心球轴承的声学噪声分析与降噪技术随着现代工业的高速发展，机械设备的运行速度不断提高，同时对于噪声的控制也越来越重要。

调心球轴承作为广泛应用于各种机械设备中的关键部件，其声学噪声分析与降噪技术成为了当前工程技术领域的一个重要研究课题。

本文将深入探讨调心球轴承的声学噪声产生原因、分析方法以及常见的降噪技术。

首先，我们需要了解调心球轴承声学噪声产生的原因。

调心球轴承在运行过程中，由于内、外环之间的加工和装配误差、滚珠和滚道之间的接触、滚珠与保持架之间的摩擦等因素，会产生很大的机械噪声。

此外，球体的滚动运动还会在轴承环和滚珠之间激发弹性振动，从而引起固有频率振动噪声。

除了机械因素外，轴承的周围环境因素，如风、轴承安装结构等也会对声学噪声产生一定的影响。

其次，声学噪声分析是降噪技术的基础。

常用的声学噪声分析方法包括频谱分析、时频分析以及振动分析等。

频谱分析可以通过对调心球轴承的声音信号进行频谱分析，得到声音信号中不同频率成分的强度信息。

时频分析结合了频谱分析和时间域分析的优点，可以清晰地了解不同频率成分在时间上的变化。

振动分析主要通过对调心球轴承的振动信号进行分析，找出其中的异常振动源。

这些分析方法可以帮助我们准确地了解调心球轴承声学噪声产生的原因和特点，为后续的降噪技术提供依据。

在掌握了调心球轴承声学噪声分析的基础上，我们可以采取一系列降噪技术来减少其产生的噪声。

常见的降噪技术包括结构优化、材料改进以及信号处理等。

结构优化是最常见的降噪技术之一。

通过优化调心球轴承的结构设计，可以减少机械噪声的产生。

例如，可以通过减小内、外环之间的间隙，改善滚动摩擦产生的噪声；可以使用减振设备或隔振装置来减少环境因素对轴承的影响等。

材料改进也可以有效降低调心球轴承的声学噪声。

选择低噪声、低摩擦系数的材料，如使用陶瓷材料替代传统的金属材料，可以降低摩擦产生的噪声。

此外，适当改变轴承的材质配比和处理工艺，也可以改善调心球轴承的声学特性。

低噪声微型深沟球轴承的设计首先，选择合适的材料。

轴承材料直接影响着轴承的噪声和性能。

常见的轴承材料有钢、陶瓷等。

钢材具有耐磨、强度高等特点，但其声学性能稍差。

陶瓷材料具有优异的声学特性，但其成本较高。

因此，在设计低噪声微型深沟球轴承时，需要根据具体的应用要求选择合适的轴承材料。

其次，进行合理的几何结构设计。

几何结构直接影响着轴承的运行噪声。

通常情况下，使用圆弧槽设计可以降低轴承的噪声。

此外，还可以通过减小轴承的间隙来降低噪声。

但是，减小间隙会影响轴承的运行性能，因此需要进行权衡。

同时，设计合理的密封结构。

良好的密封结构可以有效阻止外界的杂质进入轴承内部，减少摩擦和磨损，从而降低噪声。

常见的密封结构有金属密封、橡胶密封等。

根据具体的应用场景和要求选择合适的密封结构。

另外，采用精确的加工工艺。

精确的加工工艺可以保证轴承的尺寸和形状精度，降低轴承的运行噪声。

在加工过程中，需要特别注意轴承的圆度和平行度控制，以及球和槽的形状和尺寸控制。

最后，合理选择润滑方式。

合适的润滑方式可以降低轴承的摩擦和磨损，从而降低噪声。

常见的润滑方式有干滑和润滑油脂润滑。

根据具体的应用场景和要求选择合适的润滑方式。

综上所述，设计低噪声微型深沟球轴承需要考虑材料选择、几何结构设计、密封结构设计、精确的加工工艺以及润滑方式选择等方面。

通过合理的设计和优化，可以有效降低轴承的运行噪声，提高其性能和使用寿命。

第40卷第6期2019年12月Vol.40No.6Dec.2019大连大学学报JOURNAL OF DALIAN UNIVERSITY基于ROMAX的深沟球轴承的静态仿真接触分析孙震震，李玉光：王淑芬，杨铎，李富强（大连大学机械工程学院，辽宁大连116622）摘要：在经典的深沟球轴承接触分析中，大都把钢珠、套圈、轴、轴承座视为是刚性曲，其变形是局部的；或者利用有限元分析软件进行有限元分析时把钢珠、套圈有限元化，忽略轴、轴承座对轴承的影响。

这两种情况都降低了深沟球轴承接触分析的准确性。

针对这种问题，将仿真软件ROMAX运用到深沟球轴承的静态接触分析中。

以KOYO6910深沟球轴承为例，采用ROMAX软件建模，并对所建的模型进行刚性分析和柔性分析，结果表明：ROMAX软件所建模型的刚性接触分析结果与经典理论计算结果具有一致性；柔性分析结果显示钢珠所受载荷更加均匀，套圈变形的起伏更小。

同时在该柔性模型的基础上分析了工作间隙对深沟球轴承接触载荷、接触变形的影响，为后续的轴承功耗损失研究提供参考。

关键词：深沟球轴承；ROMAX；柔性分析中图分类号：TH133.33文献标识码：A文章编号：1008-2395（2019）06-0021-06收稿日期：2019-10-31基金项目：国家自然科学基金（51405053）；航空动力装备振动及控制教育部重点、实验室开放课题基金（VCAME201805）…作者简介：孙震震（1990-）,男，硕士研究生，研究方向：机械设计及理论。

通讯作者：李玉光（1963-）,男，教授，研究方向：机械设计及理论。

0引言滚动轴承因为结构简单、摩擦因数小、制造成本低等优点而被大量应用于机械传动系统方面，其中，具代表性的是深沟球轴承深沟球轴承主要承受径向载荷，但一般的深沟球轴承都具有一定的内部间隙，施加轴向载荷时，深沟球轴承具有一定的角接触轴承的性能。

深沟球轴承不管承受径向载荷还是轴向载荷，都会有部分或全部的滚动体与内外圈轨道之间会产生不同的载荷及分布、接触应力、接触变形。

低噪声调心球轴承的优化设计与制造随着社会科技的不断发展，越来越多的机械设备对于低噪声的要求也越来越高。

作为机械设备中关键部件之一的调心球轴承，在机械传动系统中具有重要的作用。

因此，对于调心球轴承的优化设计与制造具有重要意义。

本文将对于低噪声调心球轴承的优化设计与制造进行探究。

首先，为了实现低噪声调心球轴承的优化设计与制造，我们需要了解调心球轴承的基本结构和工作原理。

调心球轴承主要由内外圈、滚动体和保持架组成。

其中，滚动体主要起到传递载荷和减小摩擦的作用。

保持架则起到保持滚动体位置的作用。

通过合理设计调心角和半径，使得滚动体能够在内外圈之间均匀分布，从而在承受较大载荷的同时减小噪声产生。

其次，为了降低调心球轴承的噪声水平，我们可以从材料选择和结构设计两个方面进行优化。

首先，材料的选择对于降低噪声具有重要的影响。

目前，在调心球轴承的制造中，常用的材料有铬钢和不锈钢等。

其中，不锈钢具有较好的耐腐蚀性和抗疲劳性能，可以使得轴承长时间运转并保持较低的噪声水平。

另外，结构设计方面，可以采用优化的几何形状和表面处理技术来进一步降低整体噪声水平。

其次，制造工艺也是影响调心球轴承噪声水平的关键因素之一。

制造工艺的合理选择和控制可以保证轴承内部的精度和表面质量达到要求，从而降低噪声的产生。

在调心球轴承的制造过程中，需要控制好热处理、磨削和装配等环节，确保轴承的内外圈与滚动体之间的配合间隙、圆度和表面光洁度等参数达到设计要求，从而减小运行时的噪声。

另外，调心球轴承的润滑也对于降低噪声具有重要影响。

适当的润滑可以减小摩擦和磨损，同时提高轴承的运转效率和降低噪声。

常用的润滑方法包括油润滑和脂润滑两种。

油润滑主要适用于高速轴承，而脂润滑则适用于低速和脉冲负荷的轴承。

在选择润滑剂时，需要考虑摩擦系数、温度和负荷等因素，以保证润滑效果的最优化。

此外，调心球轴承在使用过程中，受到外界环境的影响也会产生噪声。

因此，保护设备免受振动和冲击的影响对于降低噪声具有重要作用。

专题综述深沟球轴承振动和噪声控制及相关技术探讨洛阳轴承研究所(河南洛阳471039孙立明赵滨海杨进周陈俊杰马美玲【ABSTRACT】The generating mechanisms of vibration and noise of the bearing are introduced,the controlled methods of vibration and noise of the bearing are put forward,the measuring r esults of lo wer noise bearing production are analyzed,the research on vibration life and noise life and noise measurement of the bearing ar e made.本文针对国内轴承行业所存在的问题,在理论分析及生产实践的基础上,提出了轴承振动、噪声的控制方法,并结合生产实际,制订了低噪声轴承加工工艺方法。

该工艺方法在生产验证中取得了显著效果,与此同时对轴承的振动寿命、噪声寿命及轴承噪声测量方法和分级标准等问题进行了分析探讨,以期对国内低噪声轴承的生产起到一定的促进作用。

1轴承振动和噪声产生机理影响轴承振动和噪声的因素是多方面的。

轴承振动和噪声的产生机理十分复杂,它不仅与轴承的结构型式、加工制造水平等密切相关,而且还与实际的安装使用条件直接相关。

轴承振动是由多种原因引起的一种物理现象。

根据振动的起因,可将其分成三种形式。

(1轴承结构因素引起的振动,如滚动体通过时的振动,内、外套圈的固有振动及轴承的弹性振动等。

(2轴承制造因素引起的振动,如轴承零件的圆度、波纹度、粗糙度、伤痕、缺陷及保持架引起的振动。

(3使用条件引起的振动,如润滑剂、载荷、转速、安装不当及配合引起的振动。

轴承噪声是由轴承各零件的振动及相互碰撞而产生的一种声响现象。

基于SolidWorks的深沟球轴承的三维建模与仿真分析深沟球轴承是一种广泛应用于机械设备中的重要零部件，其结构紧凑、承载能力强、使用寿命长等特点使其备受青睐。

在现代机械设计中，使用SolidWorks进行三维建模与仿真分析已经成为一种重要的工具，有助于提高设计效率和优化设计方案。

在SolidWorks中，深沟球轴承的三维建模可以通过建立零件、装配和运动仿真三个步骤完成。

1. 零件建模零件建模是深沟球轴承的三维建模的第一步，其目的是通过创建各个零件的实体模型来为装配和分析提供基础。

其中，内外环和滚珠是深沟球轴承的三个主要零件。

首先，我们可以通过SolidWorks的草图工具创建轮廓，然后利用拉伸、旋转等功能生成零件的三维模型。

在创建滚珠时，可以使用从轮廓创建3D曲面、圆弧、球等功能来实现。

2. 装配装配是深沟球轴承的三维建模的第二步，其目的是将零件组合在一起，模拟出深沟球轴承的实际组成方式。

在装配过程中，可以通过SolidWorks的装配工具将每个零件的位置和方向精确地调整到正确的位置。

为了模拟出深沟球轴承的实际运动情况，还可以在SolidWorks中添加关节和运动学仿真装配。

3. 运动仿真运动仿真是深沟球轴承的三维建模的最后一步，其目的是模拟深沟球轴承的运动状态，分析其受力情况。

为了进行运动仿真，可以在SolidWorks中添加力和载荷。

例如，在深沟球轴承中，内环、外环和滚珠之间的接触部位将受到轴向和径向负载，所以需要在运动仿真过程中添加这些负载。

在进行仿真分析时，可以利用SolidWorks提供的分析工具分析轴承的承载能力、疲劳寿命、温度分布等指标。

通过仿真分析，可以为深沟球轴承的设计和优化提供参考依据。

总之，使用SolidWorks进行深沟球轴承的三维建模和仿真分析既缩短了设计周期，又提高了设计的精度和可靠性。

随着计算机技术的不断进步和仿真工具的不断完善，未来将有更多的机械设备使用这种技术来优化设计。

低噪声微型深沟球轴承的设计引言：微型深沟球轴承是一种常见的机械零件，广泛应用于各个领域。

在一些特殊应用中，对轴承的噪声要求较高，因此需要设计低噪声的微型深沟球轴承。

本文将探讨低噪声微型深沟球轴承的设计。

一、材料选择要设计低噪声的微型深沟球轴承，首先需要选择合适的材料。

在轴承的内外圈和滚动体上选择低摩擦系数、高硬度的材料，如高碳铬钢或陶瓷材料，可以减少因滚动产生的噪声。

此外，选择合适的封闭材料，如橡胶或合成橡胶，可以有效降低外界噪声的进入。

二、减小接触角深沟球轴承的接触角越小，滚珠与内外圈的接点数量越多，接触点的应力分布更均匀，从而减小滚动时产生的噪声。

因此，减小接触角是设计低噪声微型深沟球轴承的重要方面。

可以通过设计更加圆滑的内外圈曲率和改变滚珠的直径来实现减小接触角的目的。

三、优化结构设计通过优化结构设计，可以减小微型深沟球轴承的噪声。

首先，通过增加滚珠数量和改变滚珠排列方式，可以减小轴承的噪声。

其次，增加轴承的内径和外径尺寸，可以增加内外圈之间的刚性，减小轴承在工作过程中产生的振动和噪声。

四、润滑和密封设计合适的润滑和密封设计对于减小轴承的噪声也起到了至关重要的作用。

选择合适的润滑剂，如低噪声润滑脂或润滑油，可以减小滚珠与内外圈的摩擦和磨损，从而降低噪声。

此外，合理设计轴承的密封结构，可以阻止外界杂质和润滑剂的流失，减小噪声的产生。

五、工艺控制在轴承的生产过程中，通过严格的工艺控制，可以提高轴承的制造精度，减小轴承的噪声。

例如，控制热处理的温度和时间，可以使轴承的硬度均匀，减小内外圈的摩擦，从而减小噪声。

此外，使用先进的加工设备和精密的工艺技术，可以减小孔径和圆度误差，提高轴承的旋转平稳性，降低噪声。

六、试验验证最后，通过试验验证低噪声微型深沟球轴承的设计效果。

可以利用声学测试设备或噪声仪器对轴承进行噪声测试，评估轴承的噪声水平。

在试验过程中，可以根据测试结果对轴承的设计进行优化，进一步降低噪声水平。