【正文】 動(dòng)軸承噪音和振動(dòng)產(chǎn)生的基本原理及振動(dòng)和噪聲對(duì)正確調(diào)整機(jī)械系統(tǒng)的工作狀態(tài)的重要意義。2. 滾動(dòng)軸承振動(dòng)產(chǎn)生的原理干擾力量是導(dǎo)致振動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的原因并影響滾動(dòng)軸承的剛性轉(zhuǎn)子的動(dòng)態(tài)行為，一般可以分為四類，——滾動(dòng)軸承具體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)出來(lái)的外形（結(jié)構(gòu)振動(dòng)），——軸承元素的微觀和宏觀幾何誤差與（振動(dòng)的技術(shù)起源）,——軸承的損壞元素（振動(dòng)緣于軸承損傷），——負(fù)面環(huán)境影響（振動(dòng)緣于環(huán)境影響）。第一種干擾力量產(chǎn)生是滾動(dòng)軸承離散結(jié)構(gòu)的直接后果，這種后果導(dǎo)致軸承各零件相互位置關(guān)系和軸承載荷分布在軸承工作工程中周期性的改變。振動(dòng)是在軸承設(shè)計(jì)過(guò)程中為實(shí)現(xiàn)特定的功能所直接產(chǎn)生不能避免的結(jié)果，即使在理想情況下制造的滾動(dòng)元件軸承也不能避免的產(chǎn)生振動(dòng)。這些振動(dòng)也被稱為結(jié)構(gòu)性的振動(dòng)。在其他三種情況下，由于工作表面的各種幾何缺陷而產(chǎn)生生干擾力量，干擾力量源于制造和裝配階段前的開(kāi)發(fā)階段或者源于在對(duì)工作表面磨損的研究階段或者源于否定環(huán)境因素的影響。由于震動(dòng)產(chǎn)生開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)不完美所導(dǎo)致的的結(jié)果，他們往往可以減少，甚至消除。軸承的結(jié)構(gòu)在所有已知的情況下都會(huì)對(duì)軸承的振動(dòng)產(chǎn)生影響。然而，只有在第一種下軸承的具體結(jié)構(gòu)直接引起振動(dòng)，而在其他情況下軸承的振動(dòng)是由于技術(shù)錯(cuò)誤和軸承損傷的因素，以及軸承附近干擾力量的產(chǎn)生。 結(jié)構(gòu)振動(dòng) 原則上說(shuō)，滾子振動(dòng)是由滾動(dòng)軸承具體結(jié)構(gòu)所引起的，表現(xiàn)在兩個(gè)方面：——由于內(nèi)部徑向間隙和滾動(dòng)軸承離散結(jié)構(gòu)的影響，——由于接觸變形引起的滾動(dòng)軸承剛度周期性變化。滾動(dòng)軸承振動(dòng)的第一個(gè)原因是其離散結(jié)構(gòu)和滾動(dòng)軸承本身的特性。即，軸承內(nèi)外載荷在軸承工作過(guò)程中是不斷變化的，導(dǎo)致軸承座圈產(chǎn)生一定位移的跨越離散，隔離滾動(dòng)體的保持架與外負(fù)荷方向的相對(duì)角度位置也是不斷變化的。滾動(dòng)體與保持架的位置周期性的發(fā)生細(xì)微的變化，引起滾動(dòng)軸承內(nèi)外位置也發(fā)生相對(duì)變化。因此，軸承內(nèi)部相對(duì)外部不斷運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致軸承工作時(shí)不斷振動(dòng)。內(nèi)部徑向間隙是計(jì)劃避免微觀和宏觀幾何因素造成的例如在安裝過(guò)程中外負(fù)荷引起的溫升和熱變形等不利影響，同時(shí)，它也是振動(dòng)產(chǎn)生的根本原因。圖1不同組的軸承滾子相對(duì)軸承座圈的相對(duì)位置圖1中滾動(dòng)軸承的八個(gè)滾動(dòng)體在滾動(dòng)體中占據(jù)兩個(gè)不同位置。)中負(fù)荷由滾動(dòng)體1，2，3所承載傳遞，2號(hào)滾動(dòng)體在外部徑向載荷的正對(duì)面。)中滾動(dòng)體1，2，3和4參與外部負(fù)載的承載轉(zhuǎn)移，并對(duì)稱地分布在有關(guān)外部徑向載荷兩邊。從圖片中可以顯而易見(jiàn)看到軸承座圈之間的徑向距離是不同的。)所示位置兩軸承座圈的距離最小。)所示的外部徑向載荷的兩側(cè)。在這種情況下，軸承座圈之間的徑向距離最大。經(jīng)過(guò)滾動(dòng)體的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，它們將返回到原來(lái)3號(hào)滾動(dòng)體所在外部徑向載荷對(duì)面的位置。因此，軸承座圈之間的相對(duì)距離隨著滾動(dòng)體和保持架的頻繁轉(zhuǎn)動(dòng)而周期性的變化，滾動(dòng)體和保持架的振動(dòng)頻率等于保持架的轉(zhuǎn)動(dòng)速度與軸承滾動(dòng)體數(shù)目的乘積。這個(gè)頻率作為軸承外圈的特定頻率而被人們所熟知。軸承外圈的特定振動(dòng)頻率是判斷軸承工作狀態(tài)的重要數(shù)據(jù)。在振動(dòng)分析過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)一個(gè)特定的振動(dòng)頻率對(duì)于分析軸承的損壞部位和滾動(dòng)體是否磨損有著非常重要的作用。 振動(dòng)技術(shù)的起源由于在研磨和珩磨過(guò)程中的違規(guī)操作，滾動(dòng)體與的保持架接觸面總是與其完美形狀有所偏差。由這些生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的一個(gè)典型瑕疵是波紋度（如圖2）波紋度由有缺陷的部件外表面的正弦形波紋組成。如今，波紋度在小型深溝球軸承的振幅是納米級(jí)的。盡管如此，波紋度仍然會(huì)造成在一定的范圍內(nèi)產(chǎn)生明顯的振動(dòng)。除了波紋度外，其他在目前工作過(guò)程中出現(xiàn)的缺陷是滾動(dòng)體直徑變化和保持架跳動(dòng)。圖2球軸承的3. 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)對(duì)機(jī)械系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的影響確切的調(diào)查顯示，滾動(dòng)軸承的噪音和振動(dòng)對(duì)機(jī)器的影響通?？梢苑譃樗念悾旱谝活惏ㄋ袘?yīng)用滾動(dòng)軸承的的領(lǐng)域，由于滾動(dòng)軸承特殊的設(shè)計(jì)和其特殊的運(yùn)動(dòng)方式造成其工作時(shí)產(chǎn)生了非常不舒服的振動(dòng)和噪聲。這種情況在日常消費(fèi)品中尤其常見(jiàn)，比如各種家庭或辦公設(shè)備，其在工作工程中就會(huì)產(chǎn)生令人極其憤怒的振動(dòng)和噪聲。噪音在加熱和空調(diào)系統(tǒng)中也是一個(gè)很重要的問(wèn)題。在加熱和空調(diào)系統(tǒng)中電機(jī)或軸承的振動(dòng)可以通過(guò)空氣槽和通風(fēng)管轉(zhuǎn)移出去。在交通運(yùn)輸機(jī)械應(yīng)用的軸承也要求安靜的運(yùn)轉(zhuǎn)。這類機(jī)械主要包含像電梯的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，其工作過(guò)程中過(guò)的的振動(dòng)和噪聲會(huì)給乘客造成恐慌。振動(dòng)和噪聲常常被解釋為系統(tǒng)時(shí)快時(shí)慢在通過(guò)其共振區(qū)域時(shí)產(chǎn)生的。知道了軸承產(chǎn)生振動(dòng)的頻率有助于緩解這些問(wèn)題，甚至完全避免它們。第二類包括必須具有非常高的操作性和位置進(jìn)度才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器。舉例來(lái)說(shuō)，主要有生產(chǎn)鈑金、紙、化學(xué)薄膜的各種加工設(shè)備。電腦磁盤(pán)的加工也是其中一個(gè)例子，[1]。磨床通常就幾何精度和表面粗糙度而言有很高的要求，并且可能導(dǎo)致淬火鋼的永久冶金損壞。第三類包括機(jī)器的工作可靠性和安全性不是那么重要的場(chǎng)合。這類機(jī)器通常會(huì)產(chǎn)生和傳輸非常大的力，并擁有非常多的轉(zhuǎn)動(dòng)部件且運(yùn)轉(zhuǎn)速度非常快。像壓縮機(jī)、泵和渦輪機(jī)等。干擾力的出現(xiàn)可以看做是那些系統(tǒng)動(dòng)態(tài)不穩(wěn)定的后果，同時(shí)也是結(jié)構(gòu)超負(fù)荷的標(biāo)志，而這些負(fù)荷在設(shè)計(jì)階段很容易被忽視。因此，在這些機(jī)器的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)在各個(gè)設(shè)計(jì)階段都需要進(jìn)行分析，而不同的技術(shù)和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)振動(dòng)分析也都被充分利用。有關(guān)滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)行為和干擾力產(chǎn)生的知識(shí)，可以幫助人們建立更有效的動(dòng)態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)模型。第四類包括基于測(cè)量和滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)行為就其整體和部分操精度的重要結(jié)論。產(chǎn)生動(dòng)態(tài)干擾的原因可能出現(xiàn)在組裝和操作過(guò)程中，由工藝參數(shù)的改變或機(jī)器結(jié)構(gòu)損傷造成，比如，壓力的改變，突然的振動(dòng)等。動(dòng)態(tài)行為分析可以為相關(guān)機(jī)器部件的安裝、維護(hù)賠償及其運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的質(zhì)量提供重要的信息。這些數(shù)據(jù)可以作為機(jī)器是否進(jìn)行維護(hù)活動(dòng)的第一指標(biāo)，或者作為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)機(jī)器零件需進(jìn)行維修或更換的信號(hào)。通過(guò)滾動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)行為可以看出滾動(dòng)軸承逐漸磨損的狀況，最近，滾動(dòng)軸承的動(dòng)態(tài)行為也成為其還是否可用的非?？煽壳乙诇y(cè)量的指標(biāo)。滾動(dòng)軸承被用于在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與殼體之間傳遞負(fù)荷，其不可避免造成引起整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的干擾力的轉(zhuǎn)移。由于這些原因，機(jī)械振動(dòng)的測(cè)量應(yīng)該在軸承附近測(cè)量，因?yàn)樵谳S承附近能最好的體現(xiàn)機(jī)器的整體狀態(tài)。在一般情況下，可以認(rèn)為機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)狀況最先在軸承上體現(xiàn)。因此，滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)行為時(shí)一般機(jī)械系統(tǒng)工作狀態(tài)的最重要和最相關(guān)的指標(biāo)之一。滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)行為的知識(shí)是對(duì)整體系統(tǒng)運(yùn)行精度狀態(tài)進(jìn)行有效分析的先決條件。4. 結(jié)論滾動(dòng)軸承是機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要噪聲和振動(dòng)的發(fā)生器之一。滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)的原因可以歸納為以下四類：滾動(dòng)軸承具體的結(jié)構(gòu)和其運(yùn)行狀態(tài)（結(jié)構(gòu)振動(dòng)），技術(shù)振動(dòng)，軸承損傷，環(huán)境的負(fù)面影響。滾動(dòng)軸承在機(jī)械的噪聲和振動(dòng)產(chǎn)生的影響同構(gòu)有必要的調(diào)查可以分為四類：減少噪聲和振動(dòng)，提高旋轉(zhuǎn)精度，對(duì)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為的調(diào)查研究，檢測(cè)和診斷機(jī)械系統(tǒng)狀