振動(dòng)對電機軸承的影響

振動(dòng)對軸承的影響指的是軸承的工作環(huán)境出現振動(dòng)的情況下，軸承的自身性能和運行表現所受到的影響。其中討論的振動(dòng)是來(lái)自工作環(huán)境的振動(dòng)，而非軸承自身的振動(dòng)。

軸承的工作環(huán)境存在振動(dòng)就包含了軸承運行過(guò)程中的振動(dòng)和軸承靜態(tài)下的振動(dòng)的情形。

振動(dòng)對靜態(tài)軸承的影響

軸承安裝在設備上之后，即便在設備沒(méi)運轉的時(shí)候，也有可能承受一定的負荷。例如，對于臥式電機，電機沒(méi)有運轉的時(shí)候，電機兩端軸承承受了電機的轉子重力，其徑向負荷幾乎與軸承運轉的時(shí)候相似。上述電機的工作環(huán)境振動(dòng)對軸承本身的影響就是我們所說(shuō)的振動(dòng)對靜態(tài)軸承的影響。

上述例子中，常見(jiàn)的工況例如：船舶電機，帶有振動(dòng)的平臺上的電機等。

軸承工況的振動(dòng)可能是軸向的，也可能是徑向的，或者是復合方向的（軸向徑向均有分量）。先看對于徑向軸承而言，徑向振動(dòng)對軸承的影響。

當上述工況中的電機沒(méi)有運轉的時(shí)候，電機軸承內只有接觸區得滾動(dòng)體承受負荷，并且是這個(gè)負荷不是靜態(tài)的，是一個(gè)沖擊負荷。對于接觸區內的軸承滾動(dòng)體而言，這個(gè)沖擊負荷與振動(dòng)的加速度相關(guān)。如果這個(gè)沖擊負荷突破了軸承的額定靜負荷，則可能造成軸承滾道和滾動(dòng)體的塑性變形。這樣，軸承運轉的時(shí)候就會(huì )出現噪聲。隨著(zhù)運轉時(shí)間的延長(cháng)，沿著(zhù)塑性變形邊緣將會(huì )出現疲勞等現象，軸承壽命將受到較大的影響。

當振動(dòng)相對較小的時(shí)候，軸承滾動(dòng)體和滾道之間的沖擊負荷不大，但是持續的出現負荷脈動(dòng)，滾動(dòng)體和滾道之間在非運轉狀態(tài)下難以形成潤滑膜，這種運行狀態(tài)會(huì )直接導致軸承內部出現微動(dòng)磨損的一種——偽布氏壓痕。偽布氏壓痕會(huì )帶來(lái)軸承運轉的異常噪聲，進(jìn)而發(fā)展為軸承的提早失效。

對于徑向軸承而言，如果振動(dòng)的方向是軸向的（或者有軸向分量），往往會(huì )帶來(lái)軸承軸向的承載痕跡，進(jìn)而引起軸承失效。如果振動(dòng)幅值較大，可能會(huì )撞擊軸承擋邊或者保持架。在嚴重的情況下會(huì )出現保持架以及擋邊的變形等。

振動(dòng)對運轉中軸承的影響

軸承運轉的時(shí)候，滾動(dòng)體應該在滾道上平穩運轉，如果環(huán)境存在振動(dòng)，滾動(dòng)體的滾動(dòng)會(huì )受到影響，滾道上的正壓力也會(huì )變成脈動(dòng)循環(huán)的負載。這種滾動(dòng)狀態(tài)對于潤滑油膜的形成十分不利，如果振動(dòng)幅值很大，其影響與靜態(tài)軸承在振動(dòng)狀態(tài)下的承載較為相似。

振動(dòng)工況下軸承應用方面的注意事項：

振動(dòng)工況下軸承內部承載發(fā)生變化，會(huì )造成上述的問(wèn)題，另一方面，在軸承應用方面也需要由特殊的考慮：

-振動(dòng)工況下軸承的與其配合面之間的配合力會(huì )發(fā)生變化。對于過(guò)渡配合或者松配合的地方，有可能造成正壓力脈動(dòng)不穩，此時(shí)可能為軸承跑圈創(chuàng )造條件。因此一般振動(dòng)工況下軸承的配合不用松配合。

-振動(dòng)工況下對軸承的潤滑影響較大，此時(shí)往往潤滑油膜的形成會(huì )出現困難。此時(shí)需要使用一些具有極壓添加劑的潤滑脂，會(huì )對振動(dòng)工況下軸承的潤滑起到良好的作用。

-潤滑壽命方面，另一方面軸承的振動(dòng)也會(huì )造成滾動(dòng)體更頻繁的剪切潤滑脂皂基，這將影響軸承壽命。因此振動(dòng)工況下，潤滑脂的壽命計算按照50%計算。

-在振動(dòng)工況下，軸承的疲勞壽命與實(shí)際壽命偏差較大，因此往往需要使用校核安全系數的方法來(lái)校核最大振動(dòng)對軸承的影響。

-軸承的預負荷在振動(dòng)工況下也會(huì )變成脈動(dòng)預負荷，同時(shí)一般的彈簧墊圈會(huì )因為這種脈動(dòng)負荷而提早失效?，F在的新能源汽車(chē)領(lǐng)域的彈簧墊圈失效均與此有關(guān)。因此要從軸承配置角度進(jìn)行處理。