从轴承设计简易防止轴承振动的问题
从轴承设计简易防止轴承振动的问题
轴承振动是机械设备运行中常见的问题，不仅影响设备的性能和寿命，还可能产生噪音和安全隐患。本文将从轴承设计的角度，探讨如何通过合理的固定方式、间隙调节和润滑等措施，有效防止轴承振动，保障机械设备的稳定运行。
普通工作温度下的短轴（跨距L<400mm），支点常采用两端单向固定方式，每个轴承分别承受一个方向的轴向力。为允许轴工作时有少量热膨胀，轴承安装时应留有0.25mm-0.4mm的轴向间隙（间隙很小，结构图上不必画出），间隙量常用垫片或调整螺钉调节。
当轴较长或工作温度较高时，轴的热膨胀收缩量较大，宜采用一端双向固定、一端游动的支点结构。固定端由单个轴承或轴承组承受双向轴向力，而游动端则保证轴伸缩时能自由游动。为避免松脱，游动轴承内圈应与轴作轴向固定（常采用弹性挡圈）。用圆柱滚子轴承作游动支点时，轴承外圈要与机座作轴向固定，靠滚子与套圈间的游动来保证轴的自由伸缩。
要求能左右双向游动的轴，可采用两端游动的轴系结构。为人字齿轮传动的高速主动轴，为了自动补偿轮齿两侧螺旋角的误差，使轮齿受力均匀，采用允许轴系左右少量轴向游动的结构，故两端都选用圆柱滚子轴承。与其相啮合的低速齿轮轴系则必须两端固定，以便两轴都得到轴向定位。
轴承在轴上一般用轴肩或套筒定位，定位端面与轴线保持良好的垂直度。为保证可靠定位，轴肩圆角半径r1必须小于轴承的圆角半径r。轴肩的高度通常不大于内圈高度的3/4，过高不便于轴承拆卸。
轴承内圈的轴向固定应根据轴向载荷的大小选用轴端挡圈、圆螺母、轴用弹性挡圈等结构。外圈则采用机座孔端面、孔用弹性挡圈、压板、端盖等形式固定。
当加载滚动体数量变化时，就会产生的激振当一个径向负荷加载于某个轴承时，它承载负荷的滚动体数量在运行中会有一些变化，这引起了负荷方向的偏移。由此产生的振动是不可避免的，但是，现在的轴承振动和噪音好像都有所减少，这是为什么呢？是由于现在的轴承在设计上采用了向预加载来减轻，加载于所有滚动体，从而减少了振动，也减小了噪音。虽然采用向预加载，但是，也不能完全的解除振动、噪音的困扰。那么，如何进一步的减少噪音呢？
- 阻止激发部件和共振部件之间的激励振动。
- 改变刚度，而达到改变临界频率的目的。
- 去除临界激励振动。
常见轴承震动的解决方案分析
部件的波度在轴承圈与轴承座或传动轴之间密配合的情况下，轴承圈有可能与相邻部件的外形相配合而变形。如果出现变形，在运行中便可能产生振动。因此，把轴承座和传动轴进行机加工到所需的公差很重要。
包括机械安装工具、感应式加热器和液压设备安装是轴承寿命周期中的关键阶段之一。 如果未能运用正确的方法和工具安装轴承，那么轴承的使用寿命就会缩短。 初次润滑也是安装程序的重要步骤。 选择适用于该轴承应用的润滑脂是获得机器最佳运行性能的关键。 此外润滑脂的用量和润滑方式也会影响到轴承的使用寿命。
局部损坏由于操作或安装错误，小部分轴承滚道和滚动体可能会受损。在运行中，滚过受损的轴承部件会产生特定的振动频率。振动频率分析可识别出受损的轴承部件。应用场合中的振动行为在许多应用中，轴承的刚度与周围结构的刚度相同。由于这个特点，只要正确地选择轴承(包括预负荷和游隙)及其在应用中的配置，就有可能减低应用中的振动。
包括轴承润滑脂、手动和自动润滑器、润滑附件轴承在运行时，正确的润滑才能使轴承的运行性能达到最佳状态。 选择适用于轴承应用的润滑脂，在正确的时间间隔使用适量的润滑脂，是达到轴承最大使用寿命的关键。 此外，所使用的补充润滑方法确实要有助于优化轴承的使用寿命。 使用单点或多点自动润滑器的连续润滑，比起手工润滑方法来，可提供更具连续性、精确和无污染的润滑。
一般来说，轴承中的滚动轴承本身不产生噪音。通常感觉到的“轴承噪音”事实上是轴承直接或间接地与周围结构产生振动的声音效应。这就是为什么许多时候噪音问题可被视为涉及到整个轴承应用的振动问题。因加载滚动体数量变化而产生的激振当一个径向负荷加载于某个轴承时，其承载负荷的滚动体数量在运行中会稍有变化，即：2-3-2-3....这引起了负荷方向的偏移。由此产生的振动是不可避免的，但可通过轴向预加载来减轻，加载于所有滚动体。