振動對電機軸承的影響

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

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

振動對靜態(tài)軸承的影響

軸承安裝在設備上之后，即便在設備沒運轉的時候，也有可能承受一定的負荷。例如，對于臥式電機，電機沒有運轉的時候，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候相似。上述電機的工作環(huán)境振動對軸承本身的影響就是我們所說的振動對靜態(tài)軸承的影響。

上述例子中，常見的工況例如：船舶電機，帶有振動的平臺上的電機等。

軸承工況的振動可能是軸向的，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，徑向振動對軸承的影響。

當上述工況中的電機沒有運轉的時候，電機軸承內只有接觸區(qū)得滾動體承受負荷，并且是這個負荷不是靜態(tài)的，是一個沖擊負荷。對于接觸區(qū)內的軸承滾動體而言，這個沖擊負荷與振動的加速度相關。如果這個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體的塑性變形。這樣，軸承運轉的時候就會出現(xiàn)噪聲。隨著運轉時間的延長，沿著塑性變形邊緣將會出現(xiàn)疲勞等現(xiàn)象，軸承壽命將受到較大的影響。

當振動相對較小的時候，軸承滾動體和滾道之間的沖擊負荷不大，但是持續(xù)的出現(xiàn)負荷脈動，滾動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)會直接導致軸承內部出現(xiàn)微動磨損的一種——偽布氏壓痕。偽布氏壓痕會帶來軸承運轉的異常噪聲，進而發(fā)展為軸承的提早失效。

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

振動對運轉中軸承的影響

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

振動工況下軸承應用方面的注意事項：

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

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

-振動工況下對軸承的潤滑影響較大，此時往往潤滑油膜的形成會出現(xiàn)困難。此時需要使用一些具有極壓添加劑的潤滑脂，會對振動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也會造成滾動體更頻繁的剪切潤滑脂皂基，這將影響軸承壽命。因此振動工況下，潤滑脂的壽命計算按照50%計算。

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

-軸承的預負荷在振動工況下也會變成脈動預負荷，同時一般的彈簧墊圈會因為這種脈動負荷而提早失效。現(xiàn)在的新能源汽車領域的彈簧墊圈失效均與此有關。因此要從軸承配置角度進行處理。