浅析影响球轴承振动的因素

    1　前言

　  精密角接触球轴承主要应用于精密机床主轴，随着精密机床行业的迅猛发展，对其配件产品精密轴承的振动与噪音质量性能要求越来越高，期望获得高转速、长寿命且运转平稳、悦耳的静音轴承。 

    2　影响球轴承振动的因素

    轴承在运转过程中，除了轴承固有振动（即滚道与滚动体间弹性接触构成的弹性振动）外，球轴承的设计参数、轴承套圈的加工精度以及轴承在使用过程中的安装参数、工作条件等都是影响球轴承振动的因素。

    2.1 球轴承内、外沟道的加工精度误差对振动的影响

    轴承套圈内、外沟道精加工即便采用最精密的加工技术也会存在圆度、波纹度、表面粗糙度等微观几何形状误差，若上述微观几何形状误差较大，当轴承运转时，由于弹性支承的作用便形成一定频率的振动与噪音。其频率与转速有关，这是它与其他噪音的不同之处。转速一定时，它具有一定的振动频率且有时相当刺耳，当转速加快或减慢时噪声更为敏感且频率随转速增高或降低而改变。通过不断的试验研究发现，轴承内、外沟道的圆度、波纹度对轴承振动的影响尤为严重。

    2.2 内圈沟道圆度、波纹度对振动值的影响

    以7005CTA轴承振动试验为例，在内、外圈沟摆、壁厚等其它技术条件均合格的前提下，外圈沟道圆度控制在0.6μm以内，波纹度控制在0.4μm以内，内圈沟道波纹度控制在0.3μm以内，内圈沟道圆度对轴承振动的影响如图 1 所示。内圈沟道圆度控制在0.5μm以内，内圈沟道波纹度对轴承振动的影响如图 2 所示。

    从图1可以看出，内圈沟道圆度控制在0.5μm以内时，振动值全部满足Z2组技术要求，当圆度值大于0.5μm时，随着圆度值的增大，振动值明显增大。

    从图 2 可以看出，内圈沟道波纹度控制在0.3μm以内时，振动值全部满足Z2组技术要求，当波纹度值大于0.3μm时，随着波纹度值的增大，振动值明显增大。

    2.3 轴承外圈沟道圆度、波纹度对振动值的影响

    同样以7005CTA轴承为例，在内、外圈沟摆、壁厚等其它技术条件均合格的前提下，内圈沟道圆度控制在0.5μm以内，波纹度控制在0.3μm以内，外圈沟道波纹度控制在0.4μm以内，外圈沟道圆度对轴承振动的影响如图3所示。外圈沟道圆度控制在0.6μm以内，外圈沟道波纹度对轴承振动的影响如图 4 所示。

    从图 3 可以看出，外圈沟道圆度控制在0.6μm以内时，振动值全部满足Z2组技术要求，当圆度值大于0.6μm时，随着圆度值的增大，振动值明显增大。