噪音

1.9.1 定義

配備滾動軸承的導軌會產生空氣傳播噪音和固體傳播噪音。 軸承直接產生的空氣傳播噪音是次要的。主要噪音是由導軌安裝其上的結構激發的固體傳播噪音。

1.9.2 原因

噪音產生的主要來源是滾動元件與導軌接觸點的彈性變形、表面一致性以及潤滑劑的影響。

彈性變形

由於衝擊式負載的發生，滾動元件與導引元件之間的接觸點會產生變形。 特別是滾動元件進入和離開滑座負載區域時會導致週期性振盪， 這些振盪會產生運行噪音，其強度和頻率隨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

滾珠導軌 BM 25 在礦物油潤滑下的聲壓 p_S (%) 與速度 v (m/s) 的關係

表面影響

除了彈性變形外，滾動接觸的幾何形狀對運行噪音也有重要影響。 滾動元件的不同直徑、波紋或表面不規則性都會產生噪音。 這些幾何變化會導致滾動接觸時的不均勻受力，進而引發振動和噪音。

摩擦

滾動元件之間、滾動元件與周圍導引元件之間以及密封元件之間的摩擦接觸面 都會通過滑動摩擦和滾動摩擦產生固體傳播噪音。 這些摩擦接觸會引起高頻振動，透過導軌結構傳播並被周圍結構放大。

潤滑劑

滑座中的潤滑膜對運行噪音有抑制作用，因為它能夠防止滑動面和接觸面的直接機械接觸。 潤滑膜在接觸表面之間形成一層保護層，可以吸收部分振動能量， 從而減少金屬對金屬的直接撞擊所產生的噪音。潤滑膜的厚度和黏度特性對降噪效果有直接影響。

1.9.3 降低噪音的措施

潤滑劑

潤滑膜越厚，金屬接觸和噪音就越小。因此，使用特殊油脂是降低噪音的絕佳方法。 SCHNEEBERGER 推薦使用 NLGI 等級 2 的礦物油基潤滑脂， 這類潤滑脂採用鈣皂或鋇皂作為增稠劑，能在滾動元件接觸面形成穩定的潤滑膜。

適當的潤滑脂不僅能降低運行噪音，還能延長導軌使用壽命並改善運行平順度。 潤滑脂的黏度和增稠劑類型會影響潤滑膜的厚度和穩定性， 從而直接影響降噪效果。相較於乾燥運行或單純上油潤滑，使用高品質潤滑脂可顯著降低噪音水平。

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

滾珠導軌 BM 35 在不同潤滑狀態下的聲壓 p_S (%) 比較

表面處理

為減少因滾動元件與周圍導引元件金屬接觸而產生的運行噪音， 在線性導軌的情況下，應特別注意減少接觸面的表面粗糙度。 更光滑的表面可以減少接觸時的振動激發，從而降低噪音水平。

因此，SCHNEEBERGER 不僅製造滾柱滑座，還製造帶有塑膠迴流通道的滾珠滑座， 這有助於降低噪音。塑膠迴流通道相較於金屬通道，能夠吸收更多振動能量， 並在滾動元件進入和離開負載區域時提供更柔和的過渡。

此外，某些滑座設計還包含額外的潤滑儲油槽， 可以為滾動元件提供持續的潤滑供應，確保在整個運行過程中維持足夠的潤滑膜厚度。 這種設計不僅降低了噪音，還改善了整體運行性能。

間隔器

除了使用潤滑劑降低噪音的有效措施外，SCHNEEBERGER 還為 BM 滾珠導軌提供了 在滾珠之間加入間隔器的選項。這是一種專門設計用於降低噪音的機械解決方案。

這些間隔器防止滾動元件相互摩擦或相互撞擊，從而消除了滾珠之間直接接觸所產生的噪音。 與鏈條系統不同，間隔器的優點是只承受壓應力，由於沒有連接桿或連接機構， 不會產生彎曲應力或拉伸應力。這種純壓縮受力的設計使間隔器更加耐用， 並且在高速運行時不會因疲勞而產生額外的噪音。

間隔器系統的另一個優勢是結構簡單，維護要求低。 相較於鏈條系統需要定期檢查連接桿的磨損和鬆動， 間隔器系統只需確保間隔器本身沒有損壞即可。 這種設計簡化了維護工作，同時提供了優異的降噪性能。