空調軸承的異音(噪音的一種)是影(yǐng)響軸承質量的(de)一(yī)個重要因素,目前的生產廠家(jiā)大部分都按(àn)Z4V3組進行生產,如(rú)果排除異音的話,空(kōng)調軸承的測試振動的合(hé)格率基本上(shàng)都在95%以上甚(shèn)至更高,而實際上軸(zhóu)承廠的合格(gé)率好的企業在80%~95%之間,一般(bān)企業在75%~85%之間。這對於利潤極其薄弱的軸承行(háng)業(yè)是一個相當困難的問(wèn)題。
空調軸承的異音(yīn)是(shì)一個綜合而複雜的問題,但經過本人近幾年的摸索,其主要(yào)原因歸納為以下幾個方麵:
1.軸承套圈的因素:
對於Z4V3組的生產,Z4組基本上(shàng)都能達到,但對於V3組的低頻部分,往往達不到要求,因此要嚴(yán)格(gé)控製溝道(dào)的橢圓與2、3、4、5楞(léng)以下的楞園度,在套圈基準麵加工時就要開始控製,因為基準外圓是溝道加工的基準,基準(zhǔn)外圓的形(xíng)狀誤差會複映(yìng)到溝道上。因為BVT測試(shì)的低頻範圍在300-800HZ,而2、3、4、5楞園的數量正好對應於低頻轉速。
超精工序在空調軸承的生產(chǎn)中起到舉足輕重的作用,它是影響裝配合格率的主要因素,超精油石的(de)參(cān)數(shù)(粒度、硬度(dù)、材料、結合劑(jì)、組織密度)、油(yóu)石(shí)壓力大(dà)小、工件轉速、振蕩頻(pín)率、一步兩序法(fǎ)的粗精步的參數選取,都直接影響裝配後(hòu)噪音的產生。消除這些原因,超精後的溝道工作表麵的拉絲條紋才能均勻、無(wú)斷絲、暗絲、拖尾現象。
空調軸承內外套圈超精研的機理:超精研加工是用細粒度磨(mó)料(liào)的油石,以低壓彈性地壓(yā)在工件加工表麵上,在垂直於工件旋轉方向按一(yī)定規律做快而短促的往複擺動(振蕩)運動,在良好的潤滑冷卻條件下能夠自動完成(chéng),是提高幾何精度、降低表麵(miàn)粗糙度的機械加工。目前采用的是用自動化(huà)的超精代替半自動或手動拋光。
由於超精加工切(qiē)削(xuē)深度很小,切削速度也(yě)比磨削加(jiā)工小、油石壓(yā)力低,超精後產生(shēng)的塑性一般為(wéi)0.001mm~0.007mm,而且要求在內外套圈的(de)溝道內(nèi)必須(xū)產生超精條紋,拉絲越細越勻越好,以便於存油,降低溫升,同時提(tí)高溝道工作表麵的耐磨性和承載能力。這比前期的溝道工作表麵粗糙度越低越好以及越亮越好的(de)要求大不一樣。
目前對溝道工作表麵的檢測方法是采用20~60倍的XTL體視放大鏡100%目測,憑經驗觀察超精條紋的(de)清晰(xī)程(chéng)度、條紋的粗細、有無條紋間斷、暗絲、拖尾、磕碰(pèng)傷以及劃傷工作表麵等現(xiàn)象。檢驗員要經過Z少兩個月以上的學習才能上崗,而且任何兩個檢驗員檢驗的零件裝配後合格(gé)率仍在20%~40%之間波動。
問題的症(zhèng)結在於:軸承溝道拉絲條紋屬於微米級,經過放大的溝道工作表麵,仍然不是十分清晰,隻能通過溝道對光線的反射,在放大鏡目鏡(jìng)下“隱約”看到拉絲條紋的(de)亮帶,對一定寬度的條紋的數量、條(tiáo)紋的寬度(dù)、高度以及(jí)條紋寬度的變動量(liàng)不能量化。如果增加放大倍數,視窗變得十分狹(xiá)小,視野將模糊。如果減(jiǎn)小放大倍數,同樣視野將看不清,因為條紋有一定的高度(dù)和寬度,在顯微條(tiáo)件下不(bú)可能看(kàn)到條紋的全貌。如果采用醫學上的高科技(jì)檢測,對於利潤極低的軸承行業將變得極不經濟。
為此先後與上海精益公司、徐州測量儀器廠聯係反複調整放大鏡(jìng)的(de)參數,改進了XTL-2400型放(fàng)大鏡(jìng),雖然有所改觀,結(jié)果(guǒ)仍然不是十(shí)分理想。
我們反思,既然由於拉(lā)絲條紋太細不利於檢測,能不能在保證軸承振(zhèn)動噪音(yīn)的(de)前提下把條紋放大或是條紋粗一些呢(ne)?隻(zhī)要保證條紋的均勻度,在理論上應該是可行的。
為此經過大量的試(shì)驗,用硬(yìng)質合金油(yóu)石代(dài)替剛玉磨(mó)料油石,進口的(de)采用日本是村油石、國產的油石(shí)采用北(běi)京(jīng)的、浙江東陽的。把粒度放大(dà)、硬度選用負40,調整超精壓力至0.2~0.3MPA。Z終(zhōng)的(de)結果是拉絲條紋明顯清晰,檢(jiǎn)驗員(yuán)在放大鏡下馬上就能判斷質量的好壞,一次裝配合格(gé)率穩(wěn)定(dìng)在90%~95%之(zhī)間,檢驗(yàn)員之間的檢驗(yàn)誤差降到了5%以內。
2.清洗的因素:
清洗是產生軸承異音的主要原因之一,從超精開(kāi)始,零件就要清洗幹淨(jìng)。一旦裝配完成後,垃圾很難清理出(chū)去(qù),因此合套之前要經曆粗洗、精洗、超聲波清洗,經過嚴格的檢驗後才能(néng)裝配。
裝配後的清洗是(shì)消除(chú)裝配垃圾的必要(yào)措施,此時的軸承必須兩麵(miàn)都要(yào)清洗,目前普遍采用自動連線清洗機來清洗。而且清洗機的噴頭要對準軸承的溝(gōu)道部位,使噴頭與清洗機軌道方向成30°~60°的角度,保證在清洗時鋼球能在軸承的滾道中轉動,以便於把垃圾清洗出去。
3.磕碰傷的因(yīn)素(sù):
磕碰傷是產生(shēng)軸承異音的另一主要原因,尤其是(shì)在內外圈的溝道工(gōng)作表(biǎo)麵,稍微有一點磕碰傷的(de)話,就會在振動測試時產生噪音或(huò)異音。因此超精工序以後的所有工序包括清洗(清(qīng)洗不幹淨在裝配時垃圾會劃傷溝道拉絲條紋)、退磁(cí)(因為退磁的振動也會(huì)對溝道的拉絲條紋產生破壞)必須保證滾道不損傷,尤其是內圈的上下料裝置,不順暢時會把內圈的溝道擠傷。一旦擠傷隻有降級使用。
4.鋼球的因素:
鋼球是軸承的重要零件,有時其重要性甚至會超過包括套圈在內(nèi)的其它零件。一旦鋼球的形位公差(chà)出現問題,其缺陷將按幾何級數放大,因此鋼球的圓度(dù)及表麵粗糙度(dù)、磕碰傷很重要,包括鋼球(qiú)在運輸途中的顛簸有時就會造成損傷,而且鋼球的精度一定要(yào)選用P5級(jí)以上的(de)。
5.保持(chí)架(jià)的因素:
軸承保(bǎo)持架是約束鋼球在(zài)套圈溝道中按照一定的(de)規律運動,保持架的形狀也會影響到異(yì)音的產生。保持架(jià)的(de)球兜要圓、不能限製鋼球的轉動,圓周分布要均布,而且在(zài)裝配前要清洗潔淨,裝配後不能與內外套圈接觸。
總之(zhī),空調軸承的生產是一個清潔度要求極其(qí)嚴格的(de)過程(chéng),各種零部件的圓度在微米級、表麵粗糙度在0.3以內(nèi),杜絕各種磕碰傷,每道工序要輕拿輕放,因此在軸承行業有一個雞蛋理論:“就是(shì)拿軸承包括零件時,要像拿雞(jī)蛋一樣輕拿輕放”。隻有按照零缺陷、精細化的生產才有可能生產出品質優良的(de)軸承,才能使企業立於不(bú)敗之地。目(mù)前(qián)在浙江(jiāng)寧波的鎮海(hǎi)、慈溪兩地的微型軸承的分貝值已經達到了21分貝,而且有的廠家利用硬質合金油石(shí)的技術突破,分貝值可以達到17分貝,幾乎沒有異音。為國內軸承的質量提高(gāo)和替代進口打下了良好的基礎(chǔ)。
