滚动轴承对主机振动噪声的影响

01 概述

轴承装入电机后，电机的轴承噪声与轴承单体的噪声有着密切的联系。一般来说，噪声小的轴承装入电机后，电机噪声也小，但也出现了电机噪声并不小的情况。所以研究轴承对电机振动噪声的影响有三个方向，以下分别进行研究和介绍：
 轴承单体的振动噪声。
 轴承电机的配合策略。
 轴承电机的安装工艺。

02 轴承单体的振动噪声
    轴承各部件的几何精度是决定轴承噪声水平的重要因素。所以电机专用的低噪声轴承是经过特殊加工工艺，严格控制几何精度而制造出来的。所以在选用轴承时，加工精度是非常重要的选型参数。
    其实严谨地测试轴承单体的噪声水平并不容易实现，因为这不仅需要性能良好的声学实验室，而且还要可靠的将轴承驱动装置的噪声与轴承噪声区分开。所以在实践中，总是以轴承外圈的振动量级来评价轴承的噪声水平。另前人的大量测试数据表明，轴承噪声会随着轴承内径和滚珠直径的增加而增加。

03 轴承电机的配合策略
    一般倾向，会采用轴颈与内圈、外圈与轴承室的过盈紧配来避免产生不必要的滑动，但事实上这会给电机轴承噪声带来两个不好的影响。一是，紧配会使轴承的径向游隙减小甚至消失，可能会导致高频电机噪声，严重时会缩短轴承寿命。实践表明，当轴承工作游隙过小时会导致高频啸叫声，当工作游隙过大时会引起低频嗡嗡声。二是，紧配使轴承内外圈产生仿形现象，内外圈表面产生微观改变，几何精度降低，使电机噪声增大。
    考虑到主机厂习惯将轴加工成上差，将轴承室加工成下差，可能导致配合过盈量偏大。所以现建议将轴加工提高一个精度以及取消轴承室加工的下差。有人会担心取消下差会产生打滑问题，其实这个担忧逻辑上是不能成立的，因为取消下差只是减小了轴承室与外圈的可能过盈量，并没有增加它们之间的空隙。大量测试能表明，当轴承外圈与轴承室有5--10微米的配合间隙时，对降低电机噪声是有较大好处的。另外对某些电机结构中存在的预压弹簧，由于机理和规律复杂，这里不作讨论。

04 轴承电机的安装工艺
    主机厂对轴承的清洗和上脂都有严格的作业指导，这里不详述。以下对比四种不同的装配工艺。

05 总结
    慎重轴承的选型，注意轴承电机的配合策略，优化轴承电机的安装工艺，对降低电机噪声是有积极作用的。轴承的加工精度与径向游隙的大小无关。对于任何精度等级，游隙可能是标准的，也可以是增加或减小的。当主机厂在选择轴承时，一方面要十分注意轴承制造的几何精度，另一方面要综合自身轴和轴承室的加工精度，来综合考虑轴承径向间隙的选择。