噪音

1.9.1 定义

配备滚动轴承的导轨会产生空气传播噪音和固体传播噪音。 轴承直接产生的空气传播噪音是次要的。主要噪音是由导轨安装其上的结构激发的固体传播噪音。

1.9.2 原因

噪音产生的主要来源是滚动元件与导轨接触点的弹性变形、表面一致性以及润滑剂的影响。

弹性变形

由于冲击式负载的发生，滚动元件与导引元件之间的接触点会产生变形。 特别是滚动元件进入和离开滑座载荷区域时会导致周期性振荡， 这些振荡会产生运行噪音，其强度和频率随著速度的增加而增加。

Sound pressure p_S (%) as a function of velocity v (m/s) for ball guideway BM 25 with mineral oil lubrication

钢球导轨 BM 25 在矿物油润滑下的声压 p_S (%) 与速度 v (m/s) 的关系

表面影响

除了弹性变形外，滚动接触的几何形状对运行噪音也有重要影响。 滚动元件的不同直径、波纹或表面不规则性都会产生噪音。 这些几何变化会导致滚动接触时的不均匀受力，进而引发振动和噪音。

摩擦

滚动元件之间、滚动元件与周围导引元件之间以及密封元件之间的摩擦接触面 都会通过滑动摩擦和滚动摩擦产生固体传播噪音。 这些摩擦接触会引起高频振动，透过导轨结构传播并被周围结构放大。

润滑剂

滑座中的润滑膜对运行噪音有抑制作用，因为它能够防止滑动面和接触面的直接机械接触。 润滑膜在接触表面之间形成一层保护层，可以吸收部分振动能量， 从而减少金属对金属的直接撞击所产生的噪音。润滑膜的厚度和粘度特性对降噪效果有直接影响。

1.9.3 降低噪音的措施

润滑剂

润滑膜越厚，金属接触和噪音就越小。因此，使用特殊油脂是降低噪音的绝佳方法。 SCHNEEBERGER 推荐使用 NLGI等级 2 的矿物油基润滑脂， 这类润滑脂采用钙皂或钡皂作为稠化剂，能在滚动元件接触面形成稳定的润滑膜。

适当的润滑脂不仅能降低运行噪音，还能延长导轨使用寿命并改善运行平滑度。 润滑脂的粘度和稠化剂类型会影响润滑膜的厚度和稳定性， 从而直接影响降噪效果。相较于干燥运行或单纯上油润滑，使用高质量润滑脂可显著降低噪音水平。

Sound pressure p_S (%) as a function of lubrication condition for ball guideway BM 35

钢球导轨 BM 35 在不同润滑状态下的声压 p_S (%) 比较

表面处理

为减少因滚动元件与周围导引元件金属接触而产生的运行噪音， 在直线导轨的情况下，应特别注意减少接触面的表面粗糙度。 更光滑的表面可以减少接触时的振动激发，从而降低噪音水平。

因此，SCHNEEBERGER 不仅制造滚子滑座，还制造带有塑胶回流通道的钢球滑座， 这有助于降低噪音。塑胶回流通道相较于金属通道，能够吸收更多振动能量， 并在滚动元件进入和离开载荷区域时提供更柔和的过渡。

此外，某些滑座设计还包含额外的润滑储油槽， 可以为滚动元件提供持续的润滑供应，确保在整个运行过程中维持足够的润滑膜厚度。 这种设计不仅降低了噪音，还改善了整体运行性能。

间隔器

除了使用润滑剂降低噪音的有效措施外，SCHNEEBERGER 还为 BM 钢球导轨提供了 在钢球之间加入间隔器的选项。这是一种专门设计用于降低噪音的机械解决方案。

这些间隔器防止滚动元件相互摩擦或相互撞击，从而消除了钢球之间直接接触所产生的噪音。 与链条系统不同，间隔器的优点是只承受压应力，由于没有连接杆或连接机构， 不会产生弯曲应力或拉伸应力。这种纯压缩受力的设计使间隔器更加耐用， 并且在高速运行时不会因疲劳而产生额外的噪音。

间隔器系统的另一个优势是结构简单，维护要求低。 相较于链条系统需要定期检查连接杆的磨损和松动， 间隔器系统只需确保间隔器本身没有损坏即可。 这种设计简化了维护工作，同时提供了优异的降噪性能。