Som en af kernekomponenterne i et leje har overfladekvaliteten af stålkugler en afgørende indflydelse på lejets samlede ydeevne. Især problemer som lejevibrationer, støj og unormale lyde kan ofte spores tilbage til kvaliteten af stålkuglens overflade. I dag vil Kangda Steel Balls gennemføre en dybdegående diskussion fra flere perspektiver om forholdet mellem stålkugleoverfladekvalitet og lejevibrationer, støj og unormale lyde, med det formål at give værdifuld reference til lejeproducenter og -brugere.
Først skal vi præcisere, at lejevibrationer, støj og unormale lyde er tre indbyrdes forbundne, men forskellige begreber. Vibration refererer til de mekaniske udsving, der genereres af lejet under drift, og som kan måles ved hjælp af vibrationssensorer. Støj er den lyd, som det menneskelige øre opfatter, når denne vibration overføres til luften. Unormale lyde henviser derimod til usædvanlige lyde, som udsendes af lejet ud over normal drift, hvilket typisk indikerer, at der er en eller anden form for defekt eller fejl i lejet. En lang række eksperimentelle undersøgelser har vist, at overfladekvaliteten af rulleelementerne har en væsentlig indflydelse på alle tre aspekter.
Den ydre løbebaneoverflade, den indre løbebaneoverflade og kugleoverfladen er tre kritiske kontaktflader i et leje. Friktionen og samspillet mellem dem bestemmer lejets driftsydelse. Imidlertid er virkningen af disse tre overflader på lejevibrationer, støj og unormal lyd ikke den samme. Specifikt har den ydre løbebaneoverflade den mindste påvirkning, den indre løbebaneoverflade har det næste påvirkningsniveau, og boldens overflade har den største påvirkning. Denne proportionalitet (1:3:10) afslører kernepositionen af boldoverfladekvaliteten i lejeydelsen.
Forskellige defekter på overfladen af stålkugler, såsom ridser, klyngepletter, gruber, enkelte pletter, skrammer og små flade toppe, er vigtige faktorer, der fører til lejevibrationer, støj og unormale lyde. Årsagerne til disse defekter er forskellige og stammer muligvis fra iboende materialefejl, fejl under fremstillingsprocessen, forkert varmebehandling eller forurening i brugsmiljøet. Når disse defekter er relativt store og dybe, genererer de betydelig friktion og stød under lejedrift, hvilket forårsager en stigning i lejesamlingens vibrationsværdi og producerer mærkbar støj. Denne type støj er typisk kontinuerlig og højfrekvent, hvilket udgør en alvorlig trussel mod lejets levetid og pålidelighed.
Til sammenligning, når defekterne på overfladen af stålkuglerne er små og overfladiske, er deres indvirkning på lejevibration relativt lille. Disse små defekter kan dog stadig forårsage unormal støj i lejet under visse forhold. Denne unormale støj viser sig typisk som intermitterende lavfrekvente lyde, som, selvom de ikke er så hårde som støj, stadig er værd at være opmærksomme på. Fordi forekomsten af unormal støj ofte indikerer, at der er en potentiel fejl eller skade inde i lejet. Hvis der ikke træffes foranstaltninger i tide til reparation eller udskiftning, kan det føre til mere alvorlige konsekvenser.
Blandt forskellige defekte former for overfladekvalitet på stålkugler er dybe ridser, grove striber, store hvede-lignende partikler, klyngede pletter, gruber og små flade toppe flere typiske og betydeligt virkningsfulde. Disse defekter har normalt store dimensioner og dybder, som har en væsentlig effekt på lejernes vibrations- og støjydeevne. Især defekter som dybe ridser og grove striber reducerer ikke kun lejernes glathed, men kan også forårsage spændingskoncentration og udmattelsesskader inde i lejet og derved forkorte lejets levetid.
Det er værd at bemærke, at lejestøj og unormale lyde forårsaget af overfladekvaliteten af stålkugler normalt har en ikke-periodisk karakteristik. Det betyder, at forekomsten af disse lyde ikke følger et bestemt tidsinterval eller frekvens, men er tilfældig og uforudsigelig. Sådanne ikke-periodiske lyde udgør store vanskeligheder for fejldiagnose og vedligeholdelse. Derfor er vi i praktiske applikationer nødt til at bruge mere raffinerede detektions- og analysemetoder til nøjagtigt at bestemme kilden til lejestøj og unormale lyde for at træffe rettidige foranstaltninger til reparation eller udskiftning.
