降低回转支承中的齿轮噪音
什么是回转支承
回转支承，也称为回转支承、转盘轴承或回转轴承，是一种大直径滚动轴承，专门设计用于处理组合载荷（轴向、径向和倾斜力矩），同时实现两个结构之间的旋转运动。与标准轴承不同，回转支承是机器的组成部分，通常在其一个套圈上具有集成齿轮齿（内齿或外齿）。这些齿与由电动或液压马达驱动的小齿轮啮合，提供无数应用中必不可少的受控旋转。其坚固的结构使它们既可以充当承重元件，也可以充当旋转驱动机构。
如何降低回转支承的齿轮噪音
齿轮噪音通常被认为是呜呜声、磨擦声或咔哒声，是回转驱动系统中常见的问题。噪音过大不仅预示着潜在的问题，还会导致操作员疲劳和环境污染。解决噪音问题需要采取多方面的方法，重点关注设计、制造、安装和作：
优化齿轮精度：
原理：精确的齿几何形状可确保平滑啮合，最大限度地减少齿接触点（主要噪声源）处的冲击和振动。
行动：高精度地指定和制造齿轮齿（在回转支承上）和配合小齿轮。对于回转支承，通常建议使用 AGMA 7 至 9 或 ISO 7 至 8 的齿轮质量等级来降低噪音。更高的转速需要更高的精度（例如，AGMA 7/ISO 7 适用于小齿轮速度高于 20 m/s 的节距线速度）。
注意事项：与单独滚齿相比，硬化后齿轮齿的精密磨削可实现卓越的精度和表面光洁度。确保回转支承齿轮和小齿轮的制造都符合兼容的公差等级。
改进齿轮齿形和修改：
原理：与完美渐开线轮廓的微小偏差可以补偿负载和制造公差下的偏转，促进更平稳的负载传递并减少传输误差（主要噪声贡献者）。
行动：在回转支承和小齿轮上进行轮廓修改（尖端和根部止蚀处）和导程凸度。轮廓止蚀槽可防止齿尖和齿根处的边缘载荷。铅凸度可适应不对中和轴偏转，确保接触发生在齿面的中央部分。
注意事项：修改的具体类型和数量需要根据预期载荷、挠度和轴承尺寸进行专家计算。与齿轮专家的合作至关重要。
实现正确的齿轮对中：
原理：小齿轮轴线与回转支承齿轮平面之间的不对中会导致齿面载荷分布不均匀，导致局部高应力、快速磨损和噪音增加。
行动：确保在安装过程中进行极其精确的对准。使用激光对准工具或精密千分表来验证：
平行度：小齿轮轴轴线平行于回转支承轴线。
中心距：小齿轮轴中心与回转支承中心线之间的正确距离。
间隙：制造商指定的适当初始齿轮间隙。
注意事项：考虑对齐过程中负载下潜在的结构偏转。轴承和驱动电机/齿轮箱均使用刚性安装结构。在维修期间定期重新检查对准情况。
实施有效润滑：
原理：充分的润滑在啮合齿之间形成保护膜，减少摩擦、磨损以及产生噪音的金属与金属的直接接触。它还可以抑制振动。
行动：
使用专为低速、高负载应用配制的高质量极压 （EP） 齿轮润滑剂。粘度应与工作温度范围相匹配。
确保润滑有效到达啮合点。强烈建议使用集中式自动润滑系统，以实现一致的输送。
根据作条件（占空比、温度、污染风险）保持正确的润滑间隔。过度润滑会导致搅动损失和热量;润滑不足会导致摩擦和磨损噪音增加。
保持润滑剂清洁。有效的密封对于防止磨料污染物进入齿轮啮合至关重要。
注意事项：在噪音很大的应用中，带有摩擦改进剂或隔音添加剂的特殊配方的“安静”齿轮油可能是有益的。
控制运营动态：
最大限度地减少冲击载荷和快速改变方向：
原理：突然的冲击或频繁的突然反转会对齿轮齿造成严重的动态载荷，从而引起高频振动和冲击噪音（“咔哒声”）。
行动：在驱动控制中实施受控的加速/减速斜坡。尽可能避免突然启动、停止和方向反转。如果不可避免地受到冲击，请在传动系统中使用减震部件。
避免共振：
原理：当结构或传动系统的固有频率与齿轮啮合或电机的激励频率重合时，会发生谐振放大，产生响亮、尖锐的呜呜声或啸叫声。
行动：确定引起共振的临界速度。修改运行速度以避免这些临界范围。如果速度变化不可行，请考虑结构加固、添加阻尼材料或改变质量分布以改变固有频率。
管理负载波动：尽可能消除负载变化，因为快速的负载变化会激发振动。
提高表面光洁度：
原理：光滑的齿面可减少摩擦并最大限度地减少在初始磨合和负载下产生噪音的局部高点（“凹凸”）。
作：为齿轮侧面指定精细表面粗糙度 （Ra）。精密磨削本质上比滚齿提供更好的光洁度。超精加工工艺可以进一步显着降低 Ra 值。
注意事项：更光滑的表面还可以改善润滑膜的形成。确保在制造过程中保持表面光洁度规格，并且不会因处理不当或腐蚀而降低。
确保足够的齿轮齿隙：
原理：齿隙不足会导致齿卡住和预紧力过大，导致摩擦力大、磨损快、噪音大。齿隙过大会导致齿啮合时的冲击载荷。
行动：安装时根据制造商的规格精确设置初始间隙。考虑热膨胀（工作温度与安装温度）以及随时间推移的预期磨损。使用可调节的小齿轮支架来方便设置和未来可能的重新调整。
选择合适的齿轮类型（设计阶段）：
原理：斜齿轮由于齿逐渐啮合，通常比正齿轮运行更平稳、更安静。
行动：如果噪音是一个关键问题，并且设计允许，请在回转支承和小齿轮上指定螺旋齿，而不是正齿。螺旋角可促进同时在多个齿之间更平稳地传递负载。
注意事项：斜齿轮会引入轴承和结构必须承受的轴向推力载荷。设计复杂性和成本高于正齿轮。
回转支承的主要特性
回转支承具有独特的特点，使其应用多样化：
组合负载能力：旨在同时支撑显着的轴向、径向和倾斜力矩载荷。
集成旋转：将负载支撑和旋转运动传输（通过齿轮）结合在一个单元中。
大直径：制造直径从几厘米到超过 15 米不等。
坚固的结构：通常由高强度硬化合金钢制成。
齿轮选项：可提供内齿轮或外齿轮齿（正齿轮或斜齿轮）。
密封：采用密封系统（迷宫式、唇形密封），以保护内部组件免受污染并保留润滑剂。
安装灵活性：具有螺栓孔，可直接安装到结构部件上。
多种设计：单排滚珠、双排滚珠、交叉滚轮、三排滚轮类型，针对不同的负载组合进行了优化。
维护要点：包括润滑口/润滑脂接头。
回转支承的主要应用
它们的独特功能使其在众多行业中至关重要：
工程机械：挖掘机、移动式起重机、塔式起重机、混凝土泵、高空作业平台。
风能：偏航驱动（机舱旋转）和俯仰驱动（叶片角度调整）。
太阳能：太阳能跟踪器驱动器（单轴和双轴）。
物料搬运：堆取料机、船岸起重机、轨道式龙门起重机、旋转器。
工业设备：转盘、分度台、焊接定位器、搅拌机、机器人平台。
国防与航空航天：雷达天线、导弹发射器、炮塔。
采矿：斗轮挖掘机、拉铲、隧道掘进机。
医疗：CT/MRI 扫描仪龙门架。
船舶：甲板起重机、绞车、推进方位推进器。
农业：中心枢轴灌溉系统。
影响回转支承价格的因素
成本因多种因素而有很大差异：
尺寸和负载能力：较大直径的轴承和额定组合载荷较高的轴承需要更多的材料和先进的制造，从而大大增加了成本。
轴承类型和设计复杂性：简单的单列球轴承通常比双列球、十字滚子或复杂的三列滚子设计便宜。
材料规格：钢材的等级和质量、特殊要求（例如耐腐蚀性、低温韧性）和材料认证都会影响成本。
齿轮齿：存在（内部/外部）、尺寸（模块）、类型（正齿/斜齿轮）、精密等级、表面光洁度和硬化工艺增加了重要的制造步骤和成本。
制造精度和公差：滚道几何形状、齿轮轮廓、安装表面和整体尺寸的公差更严格，需要更复杂的加工和质量控制，从而提高价格。
热处理：表面硬化（渗碳）或感应淬火等工艺对于耐用性至关重要，但会增加成本和复杂性，特别是对于大型轴承。
密封系统：密封件的复杂性和有效性（标准唇形密封与多迷宫式密封件、适用于恶劣环境的特殊弹性体）会影响成本。
数量：由于摊销设置成本，单位成本随着订单量的增加而降低。
定制化：非标准尺寸、螺栓样式、密封类型、特殊材料或独特功能需要工程设计并扰乱标准生产，从而增加成本。
认证与测试：需要特定行业认证（CE、DNV-GL、ABS）或经过严格负载测试（例如 FEM 1.001）的轴承会产生额外费用。
品牌声誉和质量：拥有久经考验的可靠性和广泛支持的成熟制造商拥有高价。
交货交货时间：加急制造和交付通常会产生附加费。
回转支承供应商
洛阳立锐轴承 专门设计和制造高性能回转轴承，以满足苛刻的工业要求。他们强调解决关键性能因素的工程解决方案，包括优化的齿轮设计和制造工艺，专门旨在最大限度地减少噪音产生的。洛阳立锐轴承 利用精密齿轮磨削技术、适当的轮廓修改和严格的质量控制，确保平稳、安静的运行以及高负载能力和耐用性。他们的专业知识延伸到提供有关安装实践、润滑选择和作参数的特定应用指导，这些参数对于长期降噪至关重要。对于优先考虑低噪音运行的项目，例如精密设备或对声音敏感的环境，建议联系 洛阳立锐轴承 讨论具体的噪音目标并探索其优化的轴承解决方案。