低振动轴承的应用-制造误差/形位精度引起的振动及其对策

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　　1 由轴承制造误差引起的振动

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　　滚动轴承的内，外圈滚道和滚动体表面沿圆周方向有程度不同的波浪形加工痕迹-波纹度，这是引起轴承振动，诱发噪声和使令旋转轴的轴线发生偏心运动的极为重要的因素。由于加工痕迹所形成的波纹度而引起的振动，对于无径向游隙的轴承，或对除球轴承而外的其他轴承施加轴向负荷时也会发生，此外，对滚道波纹度的波数很多的轴承，在施以径向负荷时也会发生。

　　上述由于制造因素所引起的轴承滚动表面波纹度，如欲控制其对轴承振动的影响，只有通过提高滚动表面的加工精度，减少滚道表面的形状误差来求得解决。以现代的技术水平而言，这一努力已取得进展，但无法彻底消除这一振动与噪声的重要根源。应注意不仅是轴承的制造因素，而且轴承的安装因素以及轴和轴承座的刚性条件，都可能使得轴承的滚道表面产生波纹度，它们的影响往往比制造因素的影响更大，这是轴承用户必须解决的课题。

　　2 轴与座孔形位精度的影响

　　轴和座孔的形位精度不良，轴承安装后其套圈会发生挠曲变形，这样引起的低频振动比轴承滚动表面固有波纹度所引起的振动还大。

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　　2.1.安装表面几何误差的影响

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　　轴承圈滚道圆度一般在2μm左右，如安装表面的形状误差大于2μm-通常为具有2～10个波的波纹度，当轴承套圈以过盈配合安装到这个表面上时，其滚道有可能顺应地出现2～10个波纹度，而运转时就会出现比转速高2～10倍的振动。

　　如果安装轴承的轴颈附近有花键或紧配合平键，也可能导致轴承滚道出现波纹度。安装表面沿轴向的不平直或其挡肩的倒角半径过大，也会使套圈产生类似的相似变形而导致振动和噪声。因此，如在检验安装表面时发现有上述情况，必须进行返修或换以品质合乎要求的相配零件。

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　　2.2套圈与定位挡肩不垂直的影响

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　　当轴承套圈与安装部位的定位挡肩不垂直时，如其在圆周方向为动配合，则套圈产生扭曲，滚道变成椭圆形，其圆度误差约为套圈与安装表面之间间隙的两倍。

　　2.3过度夹紧力的影响

　　实践证明，外圈容易变形而容易受到过度夹紧力的影响。外圈与座孔通常为间隙配合，用两个端盖夹紧以轴向定位并防止微动磨蚀。当端盖过薄，形位误差大，夹紧力太大，或是各螺栓的夹紧力不均匀，都会使外圈产生很大变形。由于夹紧而导致的套圈扭曲变形很大，所导致的振动与噪声也很显著，必须保证端盖的必要精度，均匀而适度地拧紧螺栓，以减少外圈由于夹紧的变形。

　　2.4轴承与安装表面的配合过松

　　轴承与安装表面的配合过松，如果发生在旋转的套圈与安装表面(通常是轴)之间，套圈有可能发生相对于安装表面的径向运动，从而改变平衡状态，发生离心力激发的弹性振动，即使加以轴向夹紧，但是套圈仍能以热膨胀的“蠕变”方式趋于径向不平衡。

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　　如果固定套圈与安装表面(通常是座孔)之间的配合过松，轴系统的重量就更易使套圈变形，出现各种不圆度，如果加以轴向夹紧，这种变形就会加剧并被固定了下来，当轴承运转时这种变形就激发了弹性振动。另外，如果外圈与座孔表面之间的配合过松，则轴承容易得到较大的游隙，—这会导致交变弹性振动的增加。因此，为避免出现这类振动，不可使轴承的配合过松。

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　　2.5同轴度误差的影响

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　　同轴度误差与轴承滚动表面的几何偏差、轴与座孔的同轴度及与其挡肩的垂直度有关，但通常以后者为主，轴承本身的误差相对要小得多。对于球轴承，同轴度误差对其基本旋转误差影响显著，并因此而产生与旋转速度有关的振动。

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