Kiểm soát rung động và tiếng ồn cho ổ bi hiệu suất cao

Báo cáo nghiên cứu độc quyền Nghiên cứu ổ bi CXE Bearing: Công nghệ kiểm soát rung động và tiếng ồn trong ổ bi rãnh sâu

TÓM TẮT: Báo cáo kỹ thuật độc quyền này trình bày nghiên cứu nền tảng do đội ngũ R&D thuộc hệ thống CXE Bearing thực hiện. Nội dung phân tích cơ chế phát sinh rung động và tiếng ồn trong ổ bi, giới thiệu các phương pháp QC nội bộ của chúng tôi để kiểm soát âm thanh, đồng thời đánh giá dữ liệu thực nghiệm từ quá trình sản xuất thử nghiệm dòng ổ bi ít ồn của CXE Bearing.

1. Cơ chế phát sinh rung động và tiếng ồn của ổ bi

Rung động và tiếng ồn của ổ bi là các hiện tượng vật lý phức tạp, chủ yếu xuất phát từ yếu tố kết cấu và sai lệch trong sản xuất. Ngay cả trong điều kiện lý thuyết lý tưởng, biến dạng đàn hồi vốn có khi ổ bi quay vẫn tạo ra mức rung nền. Tuy nhiên, đội ngũ kỹ sư CXE Bearing xác định rằng hơn 50% phát xạ âm thanh vượt mức bắt nguồn từ sai lệch hình học ở cả cấp vĩ mô và vi mô trong quá trình chế tạo. Các nguyên nhân chính gồm độ lượn sóng của rãnh lăn, sai số độ tròn của phần tử lăn và các khuyết tật bề mặt cục bộ làm gián đoạn sự phân bố đồng đều của màng bôi trơn thủy động.

2. Tiêu chuẩn CXE Bearing: Kiểm soát rung động và tiếng ồn của ổ bi

Để kiểm soát và triệt tiêu rung động từ gốc, độ chính xác gia công phải được nâng cao, đặc biệt ở các công đoạn mài và siêu tinh trong toàn bộ dây chuyền sản xuất của chúng tôi.

2.1 Tối ưu độ nhám bề mặt

Vi hình học của ổ bi ảnh hưởng trực tiếp đến tiếng ồn tần số cao. Vì vậy, các tiêu chuẩn kỹ thuật phải được áp dụng nghiêm ngặt trong quá trình siêu tinh. Dựa trên quy trình sản xuất tiên tiến của CXE Bearing, độ nhám bề mặt rãnh lăn được kiểm soát chặt chẽ để đạt Ra ≤ 0.012 µm và chiều cao đỉnh-đáy tối đa Ry ≤ 0.16 µm.

2.2 Kiểm soát tiếng ồn bất thường

Tiếng ồn bất thường, chẳng hạn tiếng lách tách không đều hoặc tiếng rít the thé, ảnh hưởng lớn đến cảm nhận chất lượng của động cơ điện. Để giảm thiểu hiện tượng này, CXE Bearing thực hiện ghép lắp chính xác các chi tiết bên trong. Ổ bi CXE Bearing sử dụng bi thép chính xác cao cấp 10 (G10) nhằm bảo đảm độ đồng đều kích thước, qua đó loại bỏ hiệu quả lực va đập tuần hoàn do chênh lệch đường kính bi trong quá trình vận hành tốc độ cao.

3. Nghiên cứu trường hợp sản xuất thử nghiệm CXE: vòng bi ít ồn 608-2Z

Để xác minh mối quan hệ giữa các thông số bên trong, đặc biệt là độ hở hướng kính bên trong, và hiệu suất tiếng ồn, chúng tôi đã thực hiện thử nghiệm theo lô toàn diện trên model vòng bi rãnh sâu CXE 608-2Z. Mục tiêu là đạt tỷ lệ đạt chuẩn ở mức dẫn đầu ngành đối với các cấp chính xác Z3, V3 và Z4 trong điều kiện tải động.

3.1 Dữ liệu độ hở và hiệu suất tiếng ồn

Bảng dưới đây thể hiện tỷ lệ đạt chuẩn của vòng bi CXE 608-2Z được sản xuất với các nhóm độ hở hướng kính bên trong khác nhau, gồm C0 (Thông thường) và C3, khi thử nghiệm ở 2000 rpm và 5000 rpm.

Kết luận của bộ phận R&D CXE: Đối với các ứng dụng tốc độ cao và nhạy cảm với tiếng ồn, nhóm độ hở C0 (Thông thường) mang lại tỷ lệ đạt chuẩn về vận tốc rung V3 và Z4 cao hơn đáng kể so với nhóm độ hở C3 lớn hơn.

4. Tuổi thọ rung động và tuổi thọ tiếng ồn của vòng bi CXE

Trong các ứng dụng công nghiệp hiện đại, vòng bi thường suy giảm về mặt tiếng ồn trước rất lâu so với thời điểm hỏng do mỏi kim loại. “Tuổi thọ tiếng ồn” có liên hệ chặt chẽ với trạng thái bôi trơn và chu kỳ nhiễm bẩn.

Nghiên cứu của CXE cho thấy hư hỏng vòng bi diễn ra theo một chuỗi suy thoái cụ thể. Khi mài mòn bên trong bắt đầu, các hạt mài mòn sẽ thúc đẩy quá trình oxy hóa mỡ bôi trơn, làm phá vỡ hoàn toàn đặc tính tiếng ồn của vòng bi.

1. Mỡ bôi trơn suy giảm ban đầu / nhiễm bẩn

↓

2. Hiệu suất bôi trơn suy giảm

↓

3. Hình thành hạt mài mòn (phần tử lăn, rãnh lăn, vòng cách)

↓

4. Hạt mài mòn xâm nhập vào nền mỡ

↓

5. Mỡ bị oxy hóa nhanh hơn

↓

6. Chất lượng tiếng ồn suy giảm nghiêm trọng (tiếng ồn bất thường)

↓

7. Mài mòn dính và hỏng vòng bi

5. Tiêu chuẩn đo lường và phân cấp tiếng ồn

Đo lường tiêu chuẩn hóa là yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng cho hơn 5.000 SKU của chúng tôi. Tại cơ sở sản xuất của chúng tôi, việc đánh giá vận tốc rung và gia tốc rung tuân theo các khung tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế nghiêm ngặt. Thông qua việc áp dụng các tài liệu tham chiếu như ANSI/AFBMA Std 13-1987 và JIS B 1548-95, chúng tôi đảm bảo khả năng đáp ứng yêu cầu xuyên biên giới, đồng thời duy trì nhất quán các tiêu chí độ chính xác cao, bao gồm yêu cầu EMQ, cho các đối tác bán buôn toàn cầu.

Toàn bộ năng lực R&D và năng lực sản xuất xuất sắc của CXE Bearing hiện được vận hành dưới thương hiệu CXE Bearing.

Để yêu cầu dữ liệu thử nghiệm cụ thể hoặc trao đổi về mua hàng, vui lòng liên hệ đội ngũ kinh doanh kỹ thuật của chúng tôi tại sales@cxebearing.com.