nsk家电轴承的初期静音及静音寿命

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1、《中国轴承论坛》第二届会议论文NSK家电轴承的初期静音及静音寿命NSK中国技术中心刘奇蒋兴奇黄志强一、前言随着中国经济的迅猛发展和人民生活水平的提高，空调的需求量迅速增长，由此带动了中国空调制造业的飞跃发展。中国原有的空调企业不断扩大生产规模，新的企业又不断加人空调业，同时世界著名空调制造商也纷纷在中国投资建厂，参与中国市场份额竞争及出口。图1给出了近十年来中国空调产量和出口比例的变化趋势⋯，由图可知，近年来每年的空调增加量都在500万台左右，2001年空调总产量达2200万台，占世界空调总产量的38％”J。可见，中国已成为名副其实的世界空调工厂。随着空调制造技术

2、的进步和市场供求关系的变化。市场对空调的性能，尤其对空调的静音性能、能耗性能、免维护性能和价格提出了更高的要求。如图2所示，轴承作为空调风扇电机的配套件，对空调的性能有重要影响，轴承静音和静音寿命直接影响空调的静音性能和免维护性能；轴承润滑脂寿命影响免维护性能；轴承摩擦性能对空调能耗性能有一定程度的影响。25002000姐k1500蓑1000廿500012108；v6嚣丑4Ⅱ钼20199091929394959697989920002001C年图I1990—2001年中国空调产量茂出口比率年度增幅围由于声音的直觉性，多年来中国空调及其风扇电机制造商对轴承的初期静音

3、极为重视。随着空调市场供需关系的变化以及性能价格竞争的加剧，近期对轴承的静音寿命和润滑脂寿命提出了新要求。由于静音寿命和润滑脂寿命的评价需要一定的技术、设备和漫长的时间，多数轴承制造商目前尚无能力对其进行评价。NSK对空调轴承的静音寿命和润滑脂寿命进行了深人和细致的研究，本文介绍NSK空调风扇电机用轴承的静音寿命试验结果和润滑寿命经验公式。囤2轴承性能对空调性能的影响·37·《中国轴承论坛》第二届会议论文二、空调轴承的静音寿命和润滑脂寿命一般情况下，轴承寿命是指轴承的疲劳寿命。其定义为单个轴承，其中一个套圈(或垫圈)或滚动体材料首次出现疲劳扩展之前，一套圈(或垫圈

4、)相对于另一套圈(或垫圈)的转数”J。最新疲劳寿命研究表明，当轴承载荷小于一定值时，轴承不会产生疲劳破坏，疲劳寿命可以达到无限。因此，只有轴承承受中、重载荷时，才会出现疲劳破坏。而空调风扇电机轴承，由于其运转状态下承受的载荷很小(一般≤0．1％C)，钢球与内外圈的赫兹接触应力极小，不会产生疲劳剥落。空调风扇电机轴承，随着轴承运转时间的增加，轴承的静音性能将逐渐劣化。当轴承噪声超过可容忍值时，就认为轴承不能继续使用，但轴承并没有发生疲劳破坏，因此静音寿命是指轴承保持静音运转的总时间。衡量空调风扇电机轴承运转寿命时间采用静音寿命比疲劳寿命更合理。润滑脂寿命则表现在其润

5、滑性能劣化，使轴承温度升高，最终使轴承发生咬死时的总运转时间。三、静音寿命对比试验1试验方法轴承静音寿命试验装置如图3所示。试验装置模拟了空调风扇电机轴承的运转工况条件，并强化部分试验条件如高温下运转等，通过定时测量轴承的振动(安德鲁值)变化来评价轴承的静音寿命。同时，为了掌握NSK空调风扇电机轴承的初期静音和静音寿命的现状，将NSK轴承与用于相同工况条件下其他公司的相同尺寸轴承进行了对比试验。具体试样为(1)NSK608ZZ(使用尼龙保持架)与M公司制608ZZ(使用金属保持架)各6套(2)NSK制6202zz(使用金属保持架)与中国T公司、中国s公司制6202

6、毖(使用金属保持架)各4套。静音寿命试验机恒温箱图3轴承静音寿命试验装置另外，事先对试样轴承进行了筛选，以保证其初期静音相同或基本相近。2对比试验结果NSK608轴承与M公司制608轴承中、高频段静音寿命对比试验结果如图4所示。NSK制6202轴承与S公司和T公司制6202轴承的中、高频段静音寿命对比试验结果如图5所示。由图4a可以看出，尽管M公司制608轴承的初期静音性能与NSK608轴承相同，但随着运转时间的增加，NSK制608轴承振动的中频安德鲁值缓慢增加。运转3000h后轴承振动的中频安德鲁值增加约1倍；而M公司制608运转100h后的轴承振动中频安德鲁值

7、即与NSK运转3000h的轴承相当，运转3000h后轴承振动的中频安德鲁值增加约3倍。对轴承振动的高频段安德鲁值(图4b)，NSK制608轴承与M公司制608轴承随运转时问增加的变化规律与中频段相似。可见，尽管与M公司制608与NSK制608的初期静音相同，但在同等试验条件下，NSK制608的静音寿命明显优于M公司。由图5a可以看出，随着运转时间的增加，NSK制6202轴承振动的中频安德鲁值缓慢增加。运转2000h后轴承振动的中频安德鲁值增加约一倍。但s和T公司制6202随着运转时间的增加，轴承振动的增加较快，尤其当运转500h后的轴承振动中频安德鲁值迅速增加。S

8、公司制62