Als een van de kerncomponenten van een lager heeft de oppervlaktekwaliteit van stalen kogels een cruciale invloed op de algehele prestaties van het lager. Met name problemen als lagertrillingen, geluid en abnormale geluiden zijn vaak terug te voeren op de kwaliteit van het oppervlak van de stalen kogel. Vandaag zal Kangda Steel Balls vanuit meerdere perspectieven een diepgaande discussie voeren over de relatie tussen de kwaliteit van het oppervlak van stalen kogels en lagertrillingen, geluid en abnormale geluiden, met als doel waardevolle referenties te bieden voor lagerfabrikanten en gebruikers.
Ten eerste moeten we duidelijk maken dat lagertrillingen, geluid en abnormale geluiden drie onderling verbonden maar verschillende concepten zijn. Trillingen hebben betrekking op de mechanische fluctuaties die tijdens bedrijf door het lager worden gegenereerd en die kunnen worden gemeten met behulp van trillingssensoren. Lawaai is het geluid dat door het menselijk oor wordt waargenomen wanneer deze trilling in de lucht wordt overgedragen. Abnormale geluiden verwijzen daarentegen naar ongebruikelijke geluiden die door het lager worden uitgezonden buiten de normale werking, wat doorgaans erop wijst dat er een defect of fout in het lager zit. Uit een groot aantal experimentele onderzoeken is gebleken dat de oppervlaktekwaliteit van de rolelementen een aanzienlijke invloed heeft op alle drie de aspecten.
Het buitenste loopvlakoppervlak, het binnenste loopvlakoppervlak en het kogeloppervlak zijn drie kritische contactoppervlakken in een lager. De wrijving en interactie daartussen bepalen de operationele prestaties van het lager. De impact van deze drie oppervlakken op lagertrillingen, geluid en abnormaal geluid is echter niet hetzelfde. Concreet heeft het buitenste loopvlakoppervlak de kleinste impact, het binnenste loopvlakoppervlak het volgende impactniveau en het baloppervlak de grootste impact. Deze evenredigheid (1:3:10) onthult de kernpositie van de kwaliteit van het baloppervlak in de lagerprestaties.
Verschillende defecten op het oppervlak van stalen kogels, zoals krassen, clustervlekken, putjes, enkele plekken, slijtage en kleine platte bovenkanten, zijn belangrijke factoren die leiden tot lagertrillingen, geluid en abnormale geluiden. De oorzaken van deze defecten zijn divers en komen mogelijk voort uit inherente materiaalfouten, fouten tijdens het productieproces, onjuiste warmtebehandeling of verontreiniging in de gebruiksomgeving. Wanneer deze defecten relatief groot en diep zijn, genereren ze aanzienlijke wrijving en impact tijdens de werking van het lager, waardoor de trillingswaarde van het lagersamenstel toeneemt en merkbaar geluid ontstaat. Dit soort geluid is doorgaans continu en hoogfrequent en vormt een ernstige bedreiging voor de levensduur en betrouwbaarheid van het lager.
Ter vergelijking: wanneer de defecten op het oppervlak van de stalen kogels klein en ondiep zijn, is hun impact op lagertrillingen relatief gering. Deze kleine defecten kunnen onder bepaalde omstandigheden echter nog steeds abnormaal geluid in het lager veroorzaken. Dit abnormale geluid manifesteert zich doorgaans als intermitterende laagfrequente geluiden, die, hoewel niet zo hard als geluid, toch de moeite waard zijn om alert op te zijn. Omdat het optreden van abnormaal geluid er vaak op wijst dat er een mogelijke fout of schade in het lager zit. Als er niet tijdig maatregelen worden genomen voor reparatie of vervanging, kan dit tot ernstiger gevolgen leiden.
Onder de verschillende defecten in de oppervlaktekwaliteit van stalen kogels zijn diepe krassen, grove strepen, grote tarweachtige deeltjes, geclusterde plekken, putjes en kleine platte toppen enkele typische en aanzienlijk impactvolle afwijkingen. Deze defecten hebben meestal grote afmetingen en diepten, die een aanzienlijk effect hebben op de trillings- en geluidsprestaties van lagers. Met name defecten zoals diepe krassen en grove strepen verminderen niet alleen de soepelheid van de werking van het lager, maar kunnen ook spanningsconcentratie en vermoeidheidsschade in het lager veroorzaken, waardoor de levensduur van het lager wordt verkort.
Het is vermeldenswaard dat lagergeluid en abnormale geluiden veroorzaakt door de oppervlaktekwaliteit van stalen kogels meestal een niet-periodiek kenmerk hebben. Dit betekent dat het optreden van deze geluiden niet een bepaald tijdsinterval of een bepaalde frequentie volgt, maar willekeurig en onvoorspelbaar is. Dergelijke niet-periodieke geluiden vormen grote problemen bij het diagnosticeren en onderhouden van lagerstoringen. Daarom moeten we in praktische toepassingen meer verfijnde detectie- en analysemethoden gebruiken om nauwkeurig de bron van lagergeluid en abnormale geluiden te bepalen, zodat we tijdig maatregelen kunnen nemen voor reparatie of vervanging.
