滚动轴承的振动和噪声及其控制措施

滚动轴承的振动噪声与控制研究作者：庄素文岳国艳来源：《中国科技博览》2017年第32期[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。

关于滚动轴承振动与噪声的相关性分析在工业生产中，各种机械设备的组成，都有轴承的运作，轴承的性能好坏对于机械设备的运转具有重要的影响。

在滚动轴承运行的过程中，会出现振动和噪声，对于轴承的性能和质量有所影响。

文章通过对滚动轴承振动与噪声的相关性进行分析，为轴承的有效运行提供了基础条件。

标签：滚动轴承；振动；噪声；相关性在如今的轴承应用中，振动与噪声已经成为了衡量轴承性能的主要标准之一，但是长久以来对于振动和噪声的相关性研究一直在继续，却没有一个统一的结论。

关于轴承振动与噪声的相关性在领域内一直都是备受瞩目并且争议不断的话题，说法莫衷一是。

下面谈一下个人的浅见，仅供参考。

1 振动与噪声的本质关系物体的振动是在一定的条件下进行的往复运动，在运动状态中，从极大值和极小值之间交替变化。

声音是物体在振动的过程中，当达到一定的条件时，通过一定的介质被人所感知，成为声音。

所以说有声音的物体都是在振动的，但是振动着的物体却不一定有声音，只有在一定的条件下才会产生声音。

而噪声是声音的一种，是一种不在规律范围内的，对于人来讲，从主观上或者是心里上不愿意接受的，称之为噪声。

所以说振动和噪声的逻辑关系可以理解为，有噪声就肯定是有振动，但是有振动不一定产生噪声，需要在特定的条件下才会有噪声。

2 轴承振动与噪声的特性轴承振动与噪声，既有一般机械振动与噪声的共性，又有其特性。

除了润滑、安装和使用过程中引起的振动与噪声之外，轴承本身具有以下振动与噪声特性。

2.1 轴承的振动特性2.1.1 轴承振动的原因非常复杂，振动形式有径向振动、轴向振动以及许多耦合振动。

2.1.2 由于轴承结构所致，其本身具有无法避免的固有振动：滚动体通过承载区振动；套圈受载弯曲变形振动。

2.1.3 在现有制造水平下，轴承振动主要与套圈滚道和滚动体的波纹度有关，而与圆度和表面粗糙度非显著相关。

2.1.4 轴承振动包含从低频到高频的各种频率成分的振动，即其振动频率是处处密实的。

8种滚动轴承噪声原因滚动轴承的故障类型大致有6种，即：腐蚀、摩擦、过热、烧伤、磨损、疲劳剥落等。

故障诊断的方法有：转矩测定法、转速测定法、温度测定法、油分析法、振动法等。

其中，振动法适用性强，效果好，测试信号处理简单直观，使用最广泛。

8种主要轴承噪声，即：①固有噪声。

②装配误差产生的噪声。

③滚道噪声。

④滚动噪声。

⑤保持架噪声。

⑥夹杂物噪声。

⑦伤痕噪声。

⑧缺油噪声。

我们会有一个疑问，如何识别滚动轴承噪声原因?今天会为您讲述，希望能为车友们提供一些帮助。

故障识别运转中的检查项目有轴承的滚动声、振动、温度等，主要识别滚动轴承噪声原因的有利法宝，请看下文。

噪声识别这需要有丰富的经验，应尽量由专人进行这项工作。

用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音，也可采用测声器对运转轴承的滚动声的大小及音质进行检测，分辨出不同的故障。

8种主要轴承噪声(1)固有噪声识别滚动轴承噪声原因，它的特点是轴承旋转时发出的一种平稳、连续的声音，声音较小;转速变化时，其主频率不变。

这是滚动轴承本身具有的一种噪声，属正常噪声。

(2)装配误差产生的噪声(3)滚道噪声轴承在转动时产生随机脉动滚道噪声，是轴承噪声的主要成分。

特点：滚道噪声会随着滚道和滚动体加工精度的提高而降低。

(4)滚动噪声识别滚动轴承噪声原因，首先在这里简单说一下它的特点，了解了它的特点，会更好识别滚动轴承噪声原因出在哪里，它主要发生在滚动体进入、退出承载区的时刻;润滑剂性能不好或黏度极大时最容易产生;滚子轴承只承受径向力，径向游隙比较大时容易产生。

滚子轴承容易产生滚动噪声。

(5)夹杂物噪声大约14%的轴承过早损毁是污染所致，外部杂质进入轴承工作面引起非周期性振动和噪声。

特点：随机性强，特别是小型轴承对此很敏感。

(6)缺油噪声识别滚动轴承噪声原因，首先要了解它的特点，当发出“金属磨损的哨声”，如果负载较重且缺油严重，可能产生“尖叫声”。

(7)伤痕噪声据统计，16%的轴承过早损毁是由于安装不当或没有使用适当的安装工具。

球轴承振动产生的原因及改进措施第29卷第1期2008年3月哈尔滨J0URNALOFHARB轴承INBEARING球轴承振动产生的原因及改进措施平静艳(哈尔滨轴承集团有限公司小型球分厂,黑龙江哈尔滨150036)V0l-29No.1Mar.2008摘要:从X-艺装备方面分析了球轴承噪声及振动加速度产生的原因.经过了一系列的改进,大大地提高产品的加工精度和质量,降低了生产成本,给企业带来可观的效益.关键词:钢球;球轴承噪声及振动加速度;波纹度;圆度误差;表面粗糙度;超精研中图分类号:TH133.33l文献标识码:B文章编号:16724852(2008)01—0047.03 AnalysisofvibrationandimprovementmethodsforballbearingPingJingyan(SmallBallBeatingBranch,HarbinBearingGroupCorporation,Harbin150036,China) AbsIm眈Thecauseofbearingnoiseandvibrationaccelerationwasanalyzedfromtheaspectoftoolings .Aseriesofimprovementweremade,SOthattheprocessingaccuracyandqualityofproductswasraised, meanwhile,theproductioncostwasdecreased,andconsiderablebenefitwasbroughtaboutfortheenterprise. Knywords:steelball;noiseandvibrationaccelerationofballbearing;waveness;roundnesserror;surfaceroughness;superlapping1前言滚动轴承的振动与噪声是轴承行业关注的一大问题,目前生产的深沟球轴承与日本,瑞典等先进国家的产品比,其内部结构参数几乎相同,然而产品的振动及噪声水平却相差甚远,主要原因是受制造和1二况因素的影响.所以如何降低由制造因素引起的振动和噪声是必须解决的问题.2产生原因分析球轴承是由钢球,套罔,保持架组成.2.1钢球产生振动原因分析钢球的形状误差是引起轴承振动和噪声的主要原因之一.轴承旋转时,由:r存在钢球形状误差,使钢球中心位置不断改变,引起轴承振动和噪声.钢球形状误差越大,轴承振动加速度值和噪声越大.例如6204轴承,钢球形状误差从0.05pan 起,每增加0.051~m.轴承噪声值增加ldB左右.钢收稿日期:2007一l2-2i.作者简介:平静艳(1965一),女,T程师球表面粗糙度对轴承振动和噪声有一定影响,当表面粗糙度值大时,波峰增高,增多,减少了实际接触面积,当轴承运转时产生较大的摩擦力矩时, 钢球和套圈滚道磨损加剧,使精度迅速降低.当表面粗糙度Ra值小于0.04t~m时,钢球表面粗糙度值减小,增加润滑性和耐磨性,同时降低了轴承的振动加速度和噪声.钢球的波纹度就是钢球表面实际轮廓离开理想球形表面微观形状偏差,也就是存在钢球表面上的一些有一定深度和间距的点痕,凹坑和较粗大线条痕,使钢球表面形成波距和峰谷的凹凸不平状况.从以上分析可以看出,钢球的加]二质量对轴承振动加速度影响较明显,但合套后轴承振动加速度值高,产生异音最主要因素是波纹度.2-2套圈沟道圆度误差是影响轴承振动加速度的重要因素对6204轴承进行分析.取1个内,外套,采用YD一200圆度以10000(倍)放大11—500波/周的滤波进行网度误差的测量.运用公式如下:H=(Xl+Xx2ooom(Izm)48哈尔滨轴承其中:M～放大倍数,H～圆度误差(技术要求为2.51xm),x～以参考圆为准,向外量最大轮廓的格数,～以参考为准,向内量最小轮廓的格数.通过上面计算可以看H{3件都不合格,见图图1用对板量出x:9,X2=6工件的圆度误差/4--(9+6)×2000/10000=3txm3>2.5不合格3改进措施第29卷1～图3.选用振动加速度值好的一种钢球合套后, 再对该轴承进行振动值的测量,内,外圈不合格的振动值为55dB,内,外沟道圆形误差大于2.51xm时,轴承振动加速度值随着圆形误差增加而:N;011, 甚至出现异音.图2用对板量出x=6,:7工件的圆度误差//--(6+7,×2000/10000=2.6txm2.6>2.5不合格无论是钢球波纹度还是套圈的圆形误差都产生于磨削加工,超精研虽然可以改善圆形误差并降低粗糙度,但最根本的是要降低磨削加工过程中产生的圆形误差,避免随机性磕碰伤,主要有两方面的措施:(11首先,精研机床主轴动,静刚度及速度特性对低噪声球轴承磨削振动影响很大,刚性越高, 磨削力的变化对磨削速度的影响越小,磨削系统振动也越小.如果砂轮油石组织结构均匀性差,切削性能及修整质量也差,严重影响低噪声球轴承磨削超精研加工质量.因此提高进给系统的进给分辨率,降低进给惯性以及合理的磨超精研加_[图4用对板餐出=6,x6lT件的喇度误芹H=(6+6)×2000/10000=2.'4LLn12.4<2.5挤图3用对板量出x:8,=12工件的圆度误差/4--(8+12)×2000/10000=--4t.Lm4>2.5不合格工艺参数和加工流程是不可忽视的因素.(2)提高加工基准面精度,降低超精研加工过程中的误差复映.外圆与端面又是磨超加工过程中的定位基准,外径对沟道加工误差复映是通过外径对沟道磨削,沟磨对沟超的误差复映间接传递的,如果工件在传递过程中产生磕碰伤,将直接复映到滚道加工表面上,影响轴承振动加速度.所以必须采取如下措施:提高定位基准表面形状精度,加工过程中无磕碰伤,毛胚留量形位误差不能过大,特别是在留量较,J寸,过大误差会造成终磨和超精结速时形状精度尚未达到理想的质量要求,严重影响加工质量的一致性.按以上措施进行改造后沟道的圆形误差如图4～图6.冈5川对板量出=3,X2=7f:件的跚度溟差fl『-f3+71×2000/10000=2t.Lm2>2.5合格图6用对板量出=3,=9.5工件的圆度误差/4--(3+9.5)×2000/10000=2.5txm2.5:2.5合格第1期平静艳:球轴承振动产生的原因及改进措施?49? 从上面计算可以看出3件都合格,选用振动加速度值好的一种钢球合套成对该轴承进行振动值的测量,内,外圈合格的振动加速度为38dB,没有出现异常声.4结束语从以上分析不难看出,钢球的加_T质量对轴承振动加速度影响最明显,其次是套圈的加T质量,最主要影响因素是钢球的波纹度和套圈的圆度,表面磕碰伤等.为了降低以上因素的影响,必须采用高性能,高稳定性机床组成的自动线对低噪声轴承进行磨削和超精研加工,同时避免磕碰伤,降低传递误差,排除人工因素,提高加工效率和质量一致性,降低生产成本,给企业带来可观的效益.(编辑:李久梅)(上接第37页)1.1号汽缸2.Ⅱ汽缸3.顶头4.凹模5.凸模6.保持架7.凹模座8.弹簧板9.送料道10.III号汽缸11.机械手12.花键轴隆]2筐形保持架冲孑L设备凹模座7上,此时,Ⅱ号汽缸2在棘轮,棘爪的作用下带动等分盘旋转一个等分,同时,机床滑块开始下移到下死点,带动冲孑L凸模5开始冲孑L,冲孑L 后机床滑块上移,为下个等分孑L冲孑L做准备,这样就完成了一次冲孔过程.直到冲完筐形保持架最后一个等分孑L,I号汽缸1带动连杆机构和顶头脱离凹模座7,筐形保持架在弹簧8弹力的作用下脱离凹模座7,为加工下～个产品做好准备.3筐形保持架冲孔高速自动化冲孑L机一般为普通压力机设备,中小型筐形保持架的冲孑LT序一般采用16t冲孔机和45i冲孔机.对于普通压力机,它的冲程次数一般为40—50次/min,速度较慢,不适应生产形势的要求.为了解决这一问题,就要改进设计曲轴的旋转次数,达到提高生产效率的目的.经过分析和研究,采取在启动中的皮带轮和连接曲轴的皮带轮之间扩大传动比,在机床刚性允许的范围内扩大传动比,电机功率也做了适当的选择和调整.对启动和制动取消了原来嵌式制动,采取了启动离合器的形式,即将曲轴重新设计制做,左边为制动,右边为启动,启动和制动分别采用双联圆锥轴承,在制动时电机和飞轮空转而曲轴静止,提高了电机的使用寿命.启动和制动采用压缩空气进行,因为气动装置可以使启动,制动快捷迅速,提高工作效率.改进设计后,这两种压力机的冲孑L次数达到了120～180次/rain,大大地提高了生产效率.4结论在冲压筐形保持架的加工中成功地改进了普通压力机自动送料和自动冲孑L装置及曲轴摩擦离合器的设计,实践证明,通过此改进就能够达到筐形保持架的高效率生产.哈轴自行设计的16t,45t高速冲孑L机在以上两种改进设计的基础上,在床身的设U-J:,将刚性又提高了一步,将机床床身改为整体铸造,刚性提高2倍以上,在筐形保持架冲孑L工序中,产品质量更加符合设计要求.(编辑:钟媛)。

国外关于轴承减振动降噪的技术措施1、轴承减振降噪的技术措施以下所述及的减振降噪技术措施主要针对最为量大面广的低振动低噪声轴承——深沟球轴承，其它类型的轴承也可参考采用。

A、提高轴承套圈沟道的圆度、波纹度、粗糙度和沟形偏差精度水平。

例如对中小型深沟球轴承，圆度一般应控制在0.5μm以下，棱数一般应控制在15个以上；波纹度一般应控制在0.3μm以下，粗糙度Ra一般应控制在0.1μm以下。

B、采用波纹度、粗糙度和球形偏差等均较好且经表面强化处理的高精度钢球。

例如NSK用于计算机HDD的钢球，波纹度从以前的0.05μm降至现在的0.008μm，粗糙度Ra从以前的0.004μm降至现在的0.001μm。

C、采用塑料保持架。

塑料保持架轴承较冲压保持架轴承，不仅振动噪声低，而且振动噪声寿命长。

在NSK目前生产的以低噪声轴承为主的深沟球轴承中，内径d≤10mm的轴承，采用塑料保持架约占70%，内径d>10mm的轴承，约占20%，典型应用领域为汽车发电机、空调器风扇电机、录象机驱动主轴、计算机HDD 和汽车轮毂等。

D、采用兜孔形状为真圆、兜孔间隙较小、板宽尺寸较大的冲压保持架。

E、采用外径尺寸与形状严加控制的密封圈或防尘盖，以防外圈变形。

F、严格控制对轴承振动噪声有影响的尺寸公差离散度，如内外径、内外沟径、钢球规值和轴承游隙等。

G、严格控制轴承零件工作表面的磕碰伤、划伤、锈蚀和毛刺等缺陷。

H、内外套圈采用不同的沟曲率半径。

I、采用较小的径向游隙。

例如，电机轴承应采用CM（电机轴承专用）游隙。

J、对轴承施加预载荷。

K、加大轴承套圈壁厚（减振效果明显，降噪效果一般）。

L、改变滚动体数目，以使轴承的固有频率发生变化，从而避免与系统产生共振现象。

M、提高轴承的清洁度。

N、采用低振动低噪声润滑脂。

如NSK采用NS7、NSA、NSC和AV2等润滑脂；SKF采用MT47、MT33、VT105、LHT23和HT51等润滑脂；KOYO采用KNG144、KAM5、KVA和CITRUS2等润滑脂。

滚动轴承的振动机理与信号特征滚动轴承的振动可由外部振源引起，也可由轴承本身的结构特点及缺陷引起。

此外，润滑剂在轴承运转时产生的流体动力也可以是振动(噪声)源。

上述振源施加于轴承零件及附近的结构件上时都会激励起振动。

一、滚动轴承振动的基本参数1．滚动轴承的典型结构滚动轴承的典型结构如图1所示，它由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成。

图1 滚动轴承的典型结构图示滚动轴承的几何参数主要有：轴承节径D：轴承滚动体中心所在的圆的直径滚动体直径d：滚动体的平均直径内圈滚道半径r1：内圈滚道的平均半径外圈滚道半径r2：外圈滚道的平均半径接触角α：滚动体受力方向与内外滚道垂直线的夹角滚动体个数Z：滚珠或滚珠的数目2．滚动轴承的特征频率为分析轴承各部运动参数，先做如下假设：(1)滚道与滚动体之间无相对滑动；(2)承受径向、轴向载荷时各部分无变形；(3)内圈滚道回转频率为fi;(4)外圈滚道回转频率为fO;(5)保持架回转频率(即滚动体公转频率为fc)。

参见图1，则滚动轴承工作时各点的转动速度如下：内滑道上一点的速度为：Vi=2πr1fi=πfi(D-dcosa)外滑道上一点的速度为：VO=2πr2fO=πfO(D+dcosa)保持架上一点的速度为：Vc=1/2(Vi+VO)=πfcD由此可得保持架的旋转频率(即滚动体的公转频率)为：从固定在保持架上的动坐标系来看，滚动体与内圈作无滑动滚动，它的回转频率之比与d/2r1成反比。

由此可得滚动体相对于保持架的回转频率(即滚动体的自转频率，滚动体通过内滚道或外滚道的频率)fbc根据滚动轴承的实际工作情况，定义滚动轴承内、外圈的相对转动频率为一般情况下，滚动轴承外圈固定，内圈旋转，即：同时考虑到滚动轴承有Z个滚动体，则滚动轴承的特征频率如下：滚动体在外圈滚道上的通过频率zfoc为：滚动体在内圈滚道上的通过频率Zfic为：滚动体在保持架上的通过频率(即滚动体自转频率fbc)为：3.止推轴承的特征频率止推轴承可以看作上述滚动轴承的一个特例，即α＝90°，同时内、外环相对转动频率为轴的转动频率fr，此时滚动体在止推环滚道上的频率为：滚动体相对于保持架的回转频率为：以上各特征频率是利用振动信号诊断滚动轴承故障的基础，对故障诊断非常重要。

振动和噪声分析在滚动轴承故障诊断中的应用黄勇波摘要举例说明，对滚动轴承运行中出现的振动和噪声进行故障诊断与分析，能有效地解决问题。

关键词滚动轴承振动噪声故障诊断当振动和噪声相互伴随时，振动和噪声问题常按其中一个来定性，这是因为人们能听到噪声及感到振动，但并不是依据它们的频率。

很少人能听到低频声，而高频振动人们也感觉不到。

因此，低频是“振动问题”，而高频是“噪声问题”。

根据经验，区分振动和噪声的适宜界限为1000Hz。

换句话说，认为频率为1000Hz以下是振动问题，高于1000Hz为噪声问题。

一、噪声分析即使使用了最先进的制造技术，滚动轴承中也存在固有的振动和噪声。

由于这种振动和噪声并不影响轴承的性能，因此作为正常的轴承特性而被人们所接受。

较为常见的噪声如滚道噪声，它是一种平滑和连续的声响，没有什么特别的措施来完全消除它，只能通过提高轴承的整体质量和精度可以减小它。

其他的声音均可认为是异常声音需要进行故障分析和诊断。

1．轴承辗轧声分析秦山第三核电厂1#和2#机组的海水泵房中各安装有两台循环泵，电机为立式电机，功率3040kW。

从2003年开始，2台循环泵电机的下轴承就出现了辗轧声，它不同于正常运行时的滚道声音，听起来像滚珠在金属上的滑动，为“苛鲁、苛鲁”的刺耳金属声，用听诊器可以定位噪声源于电机下轴承。

循环泵辗轧声问题曾经困扰了一年，每次出现异音后，添加很少量的润滑脂（从6g到85g）均能使异音消失。

电机轴承座振动值合格（0.22～0.45mm/s），通过频谱分析无异常。

旧轴承送瓦房店轴承集团检测确认无故障。

目前状况良好，但是由于根本原因没有解决，因此仍然会偶尔出现异音。

轴承异常声音来源分析：循环泵电机下轴承为分离型角接触球轴承SKFS7234（旧号为6234M），辗轧声发生机理参见图1。

图中的径向负载使电机转子的不平衡力，由于轴承存在径向游隙，在非负载区的滚珠是不受压力的，但是被保持架推动，所以滚珠在滚道表面滑动，滑动摩擦而出现异常声音。

中小型电机维修过程中轴承噪声及振动的控制管　笛（大庆油田有限责任公司天然气分公司油气加工四大队　163000）摘　要：在企业生产设备中，电机是其中重要的设备类型，其运行情况的好坏将直接对设备的运行效果产生影响。

而在其运行中，经常因各类问题的存在出现噪声问题。

在本文中，将就中小型电机维修过程中轴承噪声及振动的控制进行一定的研究。

关键词：中小型电机　维修过程　轴承噪声　振动　控制1 引言在生产设备中，电动机是重要的驱动装置，能够给机械设备正常运转所需的动力。

而在其实际运行当中，电机的轴承经常会出现一些问题，例如表现出运转噪音过大的情况。

这种情况的存在，不仅对于周围环境来说是一种干扰，而且如果没有及时进行处理，则很可能因此使整个设备受到严重的损坏。

对此，就需要技术人员能够对其引起足够的重视，及时做好异常噪声及振动的控制工作。

2 电机滚动轴承异常振动分析在此，我们主要以滚动轴承为例进行研究：周期电机轴承主要由内外圈、保持架以及滚动体这几部分组成，其中，内圈同转动轴间具有较为密切的联系。

当电机开始运转时，以上的两个部分将同时运转，外圈一般设置在轴承座或者箱体支撑物上，在电机处于工作状态时，其具有着相对静止或者静止的特征。

轴承噪声可以说是电动机运行当中经常出现的问题，该种问题的诱发因素较多，对此，就需要在对故障原因进行严格判断的基础上进行科学的诊断。

在实际开展异常振动情况检查时，要尽可能的保证能够实现对轴承工作情况的详细反映，在此基础上做好信号检测的同时将提取的信号根据其类型的不同做好分类，同时，也需要做好特征信号控制，在此基础上确定电机轴承在工作当中是否存在故障，如果发现故障存在，则需要在数据基础上对故障性质进行深层次的分析[1]。

可以说，滚动轴承在电机当中具有非常重要的意义，不仅包括电机正常运转中体现出的表面问题及现象，故障时的噪声信号中亦是蕴藏了诸多电机工作状态信息。

对此，在实际工作开展中，工作人员则需要对该方面信息做好分析以及总结，以此在较短的时间内获得电机的数据信息。

滚动轴承故障振动处理方法轴承在不同的阶段所表现出来的振动特性是不相同的，对于最早期的超声阶段，由于振动能量不高，特征不明显，而在故障后期轴承失效接近尾声时，轴承的故障特征频率和固有频率会被随机宽带高频“振动噪声”所淹没。

因此，滚动轴承故障振动处理方法更多集中在第二和第三阶段，即固有频率阶段和故障特征频率阶段。

对于普通的振动信号，我们主要从时域和频域来进行相应的处理。

对于轴承故障振动信号的处理而言，也离不开时域与频域的处理方法。

但除此之外，还有高级的信号处理方法，如包络分析。

对滚动轴承振动信号进行分析的第一步是要获得能提取到有用信息的时域数据，因此，这涉及到两个方面：数据的采样频率与测量位置。

滚动轴承表面局部缺陷所产生的冲击性振动，是从接触点出发呈半球形波面向外传递的。

在信号传递路径上，如果遇到材料的转折、尖角或两个配合面时，由于波的折射和反射将引起很大的能量损耗。

因此，通常为了减少能量损耗，测量位置通常是轴承座的垂直与水平方向。

由于滚动轴承冲击作用时间极短，以及冲击的时间间隔也短，因此，要表征这些极短时间内的信号，需要极高的采样频率。

另一方面，故障早期激励起的轴承固有频率也位于高频区。

故，对于轴承故障振动信号而言，通常采样频率可能要达到100kHz。

对于轴承的故障判断而言，通常不是一次检测就可以判断故障的，而更多的是定期检测或长期监测，对比各类信号，以便对故障做出正确的预报。

1频率范围选择滚动轴承故障发生要经历四个阶段，第一阶段属于超声阶段，频率非常高，频谱图中除了转频及其倍频，并无明显的故障频率。

第二阶段主要是时间极短的脉冲激励起滚动轴承各部件的固有频率阶段，这个阶段对应的频率也高，但低于第一阶段。

第三阶段是出现少量局部缺陷，频谱图中存在明显的故障特征频率。

第四阶段出现大量缺陷，频谱图中的轴承故障特征频率开始消失，取而代之的是宽带的随机特征。

由于处在不同的阶段，时域与频谱特征都不相同，对应的频率范围也不相同。

轴承噪声的产生原因和控制办法轴承的振动噪声，是考核轴承综合质量的主要指标之一。

轴承噪声不仅直接影响主机的性能，而且过大的噪声还会对操作者造成噪声疲劳。

随着我国机械工业的高速发展，提供低噪声的轴承，是轴承行业的一项重要任务，也是我公司的努力方向。

1.产生原因：噪声来源主要有以下几种。

一种是轴承的结构形式、套圈壁厚、原始游隙、保持架形状、滚动体数量等固有因素所引起。

另一种是因轴承零件制造时所产生的种种缺陷(如套圈和滚动体波纹、内圈滚道宽度不一致、保持架底高变动量超差、成品清洁度不好、滚道磕碰伤、中外径斜面磕碰以及残磁超标等) 。

2.应对措施：(1) 对设计方案进一步研究，力求设计更合理。

(2) 加强对车加工产品质量的控制，特别是对小挡边宽度的控制，确保滚道宽度的一致性。

从现在起，车加工产品的滚道宽度作为一个必检项目，从严进行控制，确保滚道宽度符合产品图的要求。

(3) 加强对保持架质量的控制，对没有光饰的保持架或虽光饰但毛刺很大的保持架，坚决拒收。

对保持架底高变动量超标的保持架也坚决拒收。

(4) 加强工序间产品质量的控制，杜绝滚道磕碰伤，最大限度地降低滚动面(内外圈滚道和滚子表面)的振纹，降低波纹度。

(5) 加强工艺研究，提高产品的加工工艺水平，特别是内圈壁厚差的控制要符合要求。

(6) 加强对设备的维护和保养，确保关键设备的加工能力和质量，确保关键设备的能力保障系数Cpk > 1.33。

(7) 提高操作工的技能，提高他们调整机床的操作技能，使产品的加工精度有一个质的飞跃。

(8) 配备应有的工位器具，减少运输过程中的磕碰伤，尽量减少产品返工，减少装卸次数。

加强转运过程中的管理，做到轻拿轻放，杜绝人为磕碰。

(9) 提高成品的清洁度，首先从提高零件清洁度开始，清洗剂和清洗煤油要按规定定期更换。

各单位要加强管理，树立“质量第一”思想。

头脑中始终牢记质量是企业的生存之本，立足之根，发展之源。

质量就是效益，没有质量，企业就没有效益，质量是企业追求的永恒主题，时刻抓牢质量这根弦。

讲义：一.轴承振动的原理二.影响静音轴承的原因三.车间生产如何控制（注意哪些细节）前言随着高科技的发展，机械产品越来越向精密延伸。

轴承行业也在逐步地革新换代，同时用户对轴承的使用也越来越向“静音”高要求。

于是静音轴承成为了行业商场上的“紧俏品”，也成为了同行竞争的分档线。

一、轴承振动的原理我们知道轴承的结构主要由4大件组成：内外圈、保持架、钢球，加上润滑剂就是5大件了。

在轴承运转的过程中，这几大件相互之间形成的摩擦副有：外圈与保持架、内圈与保持架、滚动体与保持架、内、外圈与滚动体，结构是封闭式的摩擦副还存在密封圈（或防尘盖）与内外圈、油脂与机械物质等的摩擦。

以上这些摩擦副最终形成了轴承运转时发出的声音，这种本能固有的声音行业上称做轴承的“基础噪音”。

测振时这种声音一般表现的比较平稳、轻微、柔和，这与我们攻关的低噪音有所不同。

轴承运转的过程中，由于轴承滚道工作面、滚动体、润滑不良等缺陷的影响，在加速度测振仪上，这些缺陷经过传感器而产生的振动脉冲更大地激起轴承本身固有频率振动，从而产生出人耳听起来不舒服的异常音。

下面我讲一下影响低噪音轴承的因素。

二、影响静音轴承的因素1.产品结构的影响从最近几年轴承结构的不断更新来看，以消除噪音为目的来改进产品结构的还不少，比如：内外滚道的优化设计、宽边保持架的采用、钢球的球形偏差改进等等。

实际拆套中发现钢球往往有“猫眼”的，其实是保持架结构不合理导致。

我计算过6308、6309、6311目前所用的保持架结构，6309、6311的在实际受力的情况下比理论受力结构变形量增大了（）mm，这样运转时钢球必然撞击保持架，则易产生磨痕，影响低噪音控制。

2.零件缺陷的影响（1）. 钢球缺陷的影响在轴承几大件中，钢球对成品轴承的振动影响最大。

钢球的球形偏差及表面磕碰伤直接影响成品轴承的振动，因此严格控制钢球的球形偏差及表面磕碰伤，能够降低轴承的低频振动。

目前钢球厂家在钢球的加工过程中提高研磨盘的加工质量，控制研磨盘的沟形偏差，并选用优质精研液，以降低钢球表面粗糙度。

8种滚动轴承噪声原因
滚动轴承的故障类型包括腐蚀、摩擦、过热、烧伤、磨损和疲劳剥落。

为了诊断这些故障，可以采用转矩测定法、转速测定法、温度测定法、油分析法和振动法等方法。

其中，振动法是最常用的方法之一，因为它适用性强、效果好、测试信号处理简单直观。

要识别滚动轴承噪声原因，需要进行一些检查项目，如滚动声、振动和温度等。

噪声识别需要有丰富的经验，最好由专人进行。

可以使用听音器或听音棒贴在外壳上来听轴承的声音，也可以使用测声器对运转轴承的滚动声大小和音质进行检测，以分辨出不同的故障。

滚动轴承的8种主要噪声包括固有噪声、装配误差产生的噪声、滚道噪声、滚动噪声、夹杂物噪声、缺油噪声、伤痕噪声和保持架噪声。

固有噪声是轴承本身具有的一种噪声，属于正常噪声。

装配误差产生的噪声和滚道噪声都与轴承的加工精度有关。

滚动噪声主要发生在滚动体进入、退出承载区的时刻，或者润滑剂性能不好或黏度极大时。

夹杂物噪声是由外部杂质
进入轴承工作面引起的非周期性振动和噪声。

缺油噪声会产生“金属磨损的哨声”，严重时可能产生“尖叫声”。

伤痕噪声是由于安装不当或没有使用适当的安装工具引起的，转速不变，噪声频率不变，转速降低，周期变长。

保持架噪声是由于保持架的材料、设计和制造不良引起的。