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[摘 要]振动和噪声作为考核滚动轴承性能的重要技术指标，越来越引起工业界尤其是轴承行业的重视。随着科技的蓬勃发展，家用电器、办公设备、轿车、仪器仪表及个人电脑等被广泛应用，对轴承振动和噪声的要求很高。探讨轴承振动和噪声的产生机理，研究如何对其综合控制，是提高轴承质量和技术创新的关键。
[关键词]滚动轴承；振动；噪声；控制
中图分类号：TH174 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
引言
滚动轴承在机械领域有着广泛的应用，属于链接零部件的一种基础件。滚动轴承的噪声所带来的影响虽然不会导致设备噪声级的改变，但是滚动轴承频率成分的小幅振动会导致相邻零件的共振，导致噪声变大。特别对于精密设备来说，如果轴承本身制造不良或有缺陷，则轴承噪声也可能成为主要噪声源之一，所以轴承噪声也是不可忽视的。
1 电机滚动轴承现状
电动机经常用于驱动机械设备运转，在机械行业有着普遍的应用。其中滚动轴承是电机中不可缺少的零件，如果滚动轴承发出噪声，很有可能表示电机存在故障，如果不及时处理，可能引发安全事故的发生。因此，电机滚动轴承异常振动所产生的噪音，是一个电机运转的信号灯。作为电机是否正常工作的信号灯，不仅是反应电机的表面问题，还蕴含着大量的电机工作信息，为了得到电机工作相关信息，需要相关人员不断进行分析和总结。通过对滚动噪声电机情况的观察，记录下此时的所有故障信息，通过深入的探索，找出滚动轴承异常振动的原因，并通过经验积累做出合理的处理，从而有效规避滚动轴承出现同样的问题。
2 滚动轴承噪声产生的机理
其一，保持器噪声。这一噪声主要是保持器和滚动体相互碰撞而发出的噪声。当出现这种噪声时，保持器振动幅度会增大，这一振动通常情况下被认为是滚动体和保持器之间产生的一种自激振动。这一噪声往往在滚动轴承和圆锥轴承中比较常见。润滑不好、径向间隙过大等原因都会导致保持器产生噪声；其二，与轴承相关的振动。转动座圈上特定点的受力和变形情况则类似于滚动体的受力和变形，轴承转动过程中。会产生与滚动体节拍一致的轴承线的运动，这样的振动在低速、径向游隙大、且载荷角越小时，表面愈明显；其三，轴承环的噪声。轴承环噪声是滚动轴承最为常见的一种。这一噪声和轴承安装条件、刚度和精度等因素相关。如果轴承内环滚道上径向波纹较大，当滚珠轴承的内环转动到此处时，滚珠就处在波峰峰顶上，不仅会引起外环的径向振动，而且也将引起外环的轴向振动。
3 滚动轴承产生异常振动的原因
3.1 轴承质量问题
轴承质量问题是导致滚动轴承产生异常振动的原因之一。经过观察发现，滚动轴承质量会影响轴承噪声的大小。轴承质量问题包括轴承本身所带的缺陷，比如一些轴承滚珠加工精度较差、滚珠表面有刮痕、轴承套的波度和圆度比较粗糙、保持架定位不准等。轴承质量问题还包括保存或者安装过程中产生的品质性缺陷，例如腐蚀、压断、摩擦等，这些轴承质量问题都会导致异常噪声的产生。
3.2 轴承的润滑和清洁问题
润滑油的使用是保证电机和轴承正常运转的前提和保障。如果轴承间，润滑油过少，就会导致摩擦力的产生，在这种作用下就会产生噪声。对于不同的部件，所选择的润滑油是不同的，如果选择的润滑油不合理也会导致滚动轴承发出异常噪声。另外，保持清洁也是减少轴承噪声的一种措施。这是因为，在比较脏乱的环境下，很容易使一些灰尘颗粒进入轴承间隙，滚动轴承运转会导致这些颗粒被碾压从而黏贴在轴承工作面，随之滚动轴承异常噪声产生。
3.3 轴承的配合及装配问题
轴承的内外圈与电机轴及轴承室配合精度至关重要。轴承在装入电机后，因轴承内外圈与轴及轴承室有一定的配合公差，使轴承产生径向变形，引起游隙减小，故运行时另有一个工作游隙值，试验研究表明，当工作游隙为10μm左右时，对噪声来说是最佳值。过大会使振动加大，过小则使噪声加大。工作游隙与原始游隙的差值主要与轴承内外圈、轴及轴承室的加工精度有关，如果配合选择的过紧，加工精度过低，致使大部分轴承工作游隙偏小，甚至造成无间隙运行，导致轴承产生噪声。轴承装配时由于不按轴承装配工艺要求进行，野蛮装配，而造成的轴承损伤，也会引起轴承异常振动噪声。
4 滚动轴承异常振动噪声控制对策
4.1 严格控制轴承本身的质量问题
为了减少滚动异常噪声的产生，应该严格对轴承的质量进行控制，防止其出现腐蚀和磨损等情况。在购置滚动轴承以前要对其合格证书和轴承的型号、尺寸进行仔细的审查，并要一一核实，保证轴承数量的完整和功能的齐全。另外，为了避免滚动轴承品质性缺陷的产生，还要做好滚动轴承的保养和维护工作，避免由于人为原因而影响滚动轴承的质量。滚动轴承使用之后要做好相应的统计和调查工作，保证滚动轴承不存在潜在故障。
4.2 适当提高轴承精度
试验已验证，提高轴承的滚动体、内环、外环的精度可降低轴承的噪声。轴承各零件对轴承的振动影响大致是：滚子、内外环及保持架约为4∶3∶1的关系，所以要降低轴承振动和噪声，首先要提高滚动体的精度，把滚子精度由原来的Ⅱ级提高到Ⅰ级，轴承在主轴1250r/min时，其噪声可降低约10dB（A）。
4.3 严格控制轴承清洁度
电机行业有许多企业不重视清洗，大多数企业没有专门的清洗设备，靠手工吹、扫或随意清洗一下，导致电动机在一个不干净的条件下装配，既影响电动机的内表观质量，又会使轴承产生异响。为了控制清洁度，在电动机装配时，要对装配的零部件，如机座、端盖、轴承套、转子及轴等进行清洗。只有清洗干净、通过验收合格的零部件才能装配。
4.4 保证配合适当
外环在支承孔中的配合将直接影响固体声的传播。配合过紧不但提高了传声性，而且会使滚道变形，影响其形状误差，使径向间隙减小，噪声增大。因而外环与支承孔的配合宜松些，同时合适的配合能使轴承与支承孔接触处的油膜对外圈振动产生阻尼。与轴承内环相配合的轴颈的表面粗糙度和公差，应符合所用轴承精度等级的要求，如不符合要求的轴颈上过紧的安装了滚动轴承，即使轴承零件制造精良，但轴颈的误差不可避免会传递给内环滚道，在运转过程中也会产生振动发出颤振声。因此，消除這类噪声除了控制轴承本身的制造质量外，还应考虑轴颈的加工和装配时的过盈量的控制。
结语
軸承振动与噪声的控制是一个复杂的系统工程，影响轴承振动与噪声的因素很多，各种因素可能会相互作用，试图通过改善某一个影响因素而彻底解决轴承振动与噪声问题是不可能的，不能盲目而过分地强调某一个因素的作用，应当综合分析，综合控制。
参考文献
[1] 杨晓蔚，李红涛.滚动轴承振动与噪声的相关性解析[J].轴承，2011，07：53-56.
[2] 谭拥军.滚动轴承噪声及其控制[J].机械管理开发，2010，03：14-15.
[3] 陈冰鸣.滚动轴承振动与噪声分析[J].中国高新技术企业，2010，16：13-14.
[4] 徐秀丽.滚动轴承振动与噪声的相关性解析[J].科技创新与应用，2012，30：79.
[5] 康延辉，高朝辉，王典仁.滚动轴承噪声与振动测试环境系统的改进[J].哈尔滨轴承，2016，02：26-28.
[关键词]滚动轴承；振动；噪声；控制
中图分类号：TH174 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）32-0000-01
引言
滚动轴承在机械领域有着广泛的应用，属于链接零部件的一种基础件。滚动轴承的噪声所带来的影响虽然不会导致设备噪声级的改变，但是滚动轴承频率成分的小幅振动会导致相邻零件的共振，导致噪声变大。特别对于精密设备来说，如果轴承本身制造不良或有缺陷，则轴承噪声也可能成为主要噪声源之一，所以轴承噪声也是不可忽视的。
1 电机滚动轴承现状
电动机经常用于驱动机械设备运转，在机械行业有着普遍的应用。其中滚动轴承是电机中不可缺少的零件，如果滚动轴承发出噪声，很有可能表示电机存在故障，如果不及时处理，可能引发安全事故的发生。因此，电机滚动轴承异常振动所产生的噪音，是一个电机运转的信号灯。作为电机是否正常工作的信号灯，不仅是反应电机的表面问题，还蕴含着大量的电机工作信息，为了得到电机工作相关信息，需要相关人员不断进行分析和总结。通过对滚动噪声电机情况的观察，记录下此时的所有故障信息，通过深入的探索，找出滚动轴承异常振动的原因，并通过经验积累做出合理的处理，从而有效规避滚动轴承出现同样的问题。
2 滚动轴承噪声产生的机理
其一，保持器噪声。这一噪声主要是保持器和滚动体相互碰撞而发出的噪声。当出现这种噪声时，保持器振动幅度会增大，这一振动通常情况下被认为是滚动体和保持器之间产生的一种自激振动。这一噪声往往在滚动轴承和圆锥轴承中比较常见。润滑不好、径向间隙过大等原因都会导致保持器产生噪声；其二，与轴承相关的振动。转动座圈上特定点的受力和变形情况则类似于滚动体的受力和变形，轴承转动过程中。会产生与滚动体节拍一致的轴承线的运动，这样的振动在低速、径向游隙大、且载荷角越小时，表面愈明显；其三，轴承环的噪声。轴承环噪声是滚动轴承最为常见的一种。这一噪声和轴承安装条件、刚度和精度等因素相关。如果轴承内环滚道上径向波纹较大，当滚珠轴承的内环转动到此处时，滚珠就处在波峰峰顶上，不仅会引起外环的径向振动，而且也将引起外环的轴向振动。
3 滚动轴承产生异常振动的原因
3.1 轴承质量问题
轴承质量问题是导致滚动轴承产生异常振动的原因之一。经过观察发现，滚动轴承质量会影响轴承噪声的大小。轴承质量问题包括轴承本身所带的缺陷，比如一些轴承滚珠加工精度较差、滚珠表面有刮痕、轴承套的波度和圆度比较粗糙、保持架定位不准等。轴承质量问题还包括保存或者安装过程中产生的品质性缺陷，例如腐蚀、压断、摩擦等，这些轴承质量问题都会导致异常噪声的产生。
3.2 轴承的润滑和清洁问题
润滑油的使用是保证电机和轴承正常运转的前提和保障。如果轴承间，润滑油过少，就会导致摩擦力的产生，在这种作用下就会产生噪声。对于不同的部件，所选择的润滑油是不同的，如果选择的润滑油不合理也会导致滚动轴承发出异常噪声。另外，保持清洁也是减少轴承噪声的一种措施。这是因为，在比较脏乱的环境下，很容易使一些灰尘颗粒进入轴承间隙，滚动轴承运转会导致这些颗粒被碾压从而黏贴在轴承工作面，随之滚动轴承异常噪声产生。
3.3 轴承的配合及装配问题
轴承的内外圈与电机轴及轴承室配合精度至关重要。轴承在装入电机后，因轴承内外圈与轴及轴承室有一定的配合公差，使轴承产生径向变形，引起游隙减小，故运行时另有一个工作游隙值，试验研究表明，当工作游隙为10μm左右时，对噪声来说是最佳值。过大会使振动加大，过小则使噪声加大。工作游隙与原始游隙的差值主要与轴承内外圈、轴及轴承室的加工精度有关，如果配合选择的过紧，加工精度过低，致使大部分轴承工作游隙偏小，甚至造成无间隙运行，导致轴承产生噪声。轴承装配时由于不按轴承装配工艺要求进行，野蛮装配，而造成的轴承损伤，也会引起轴承异常振动噪声。
4 滚动轴承异常振动噪声控制对策
4.1 严格控制轴承本身的质量问题
为了减少滚动异常噪声的产生，应该严格对轴承的质量进行控制，防止其出现腐蚀和磨损等情况。在购置滚动轴承以前要对其合格证书和轴承的型号、尺寸进行仔细的审查，并要一一核实，保证轴承数量的完整和功能的齐全。另外，为了避免滚动轴承品质性缺陷的产生，还要做好滚动轴承的保养和维护工作，避免由于人为原因而影响滚动轴承的质量。滚动轴承使用之后要做好相应的统计和调查工作，保证滚动轴承不存在潜在故障。
4.2 适当提高轴承精度
试验已验证，提高轴承的滚动体、内环、外环的精度可降低轴承的噪声。轴承各零件对轴承的振动影响大致是：滚子、内外环及保持架约为4∶3∶1的关系，所以要降低轴承振动和噪声，首先要提高滚动体的精度，把滚子精度由原来的Ⅱ级提高到Ⅰ级，轴承在主轴1250r/min时，其噪声可降低约10dB（A）。
4.3 严格控制轴承清洁度
电机行业有许多企业不重视清洗，大多数企业没有专门的清洗设备，靠手工吹、扫或随意清洗一下，导致电动机在一个不干净的条件下装配，既影响电动机的内表观质量，又会使轴承产生异响。为了控制清洁度，在电动机装配时，要对装配的零部件，如机座、端盖、轴承套、转子及轴等进行清洗。只有清洗干净、通过验收合格的零部件才能装配。
4.4 保证配合适当
外环在支承孔中的配合将直接影响固体声的传播。配合过紧不但提高了传声性，而且会使滚道变形，影响其形状误差，使径向间隙减小，噪声增大。因而外环与支承孔的配合宜松些，同时合适的配合能使轴承与支承孔接触处的油膜对外圈振动产生阻尼。与轴承内环相配合的轴颈的表面粗糙度和公差，应符合所用轴承精度等级的要求，如不符合要求的轴颈上过紧的安装了滚动轴承，即使轴承零件制造精良，但轴颈的误差不可避免会传递给内环滚道，在运转过程中也会产生振动发出颤振声。因此，消除這类噪声除了控制轴承本身的制造质量外，还应考虑轴颈的加工和装配时的过盈量的控制。
结语
軸承振动与噪声的控制是一个复杂的系统工程，影响轴承振动与噪声的因素很多，各种因素可能会相互作用，试图通过改善某一个影响因素而彻底解决轴承振动与噪声问题是不可能的，不能盲目而过分地强调某一个因素的作用，应当综合分析，综合控制。
参考文献
[1] 杨晓蔚，李红涛.滚动轴承振动与噪声的相关性解析[J].轴承，2011，07：53-56.
[2] 谭拥军.滚动轴承噪声及其控制[J].机械管理开发，2010，03：14-15.
[3] 陈冰鸣.滚动轴承振动与噪声分析[J].中国高新技术企业，2010，16：13-14.
[4] 徐秀丽.滚动轴承振动与噪声的相关性解析[J].科技创新与应用，2012，30：79.
[5] 康延辉，高朝辉，王典仁.滚动轴承噪声与振动测试环境系统的改进[J].哈尔滨轴承，2016，02：26-28.