Возникновение вибрации на высоких частотах вращения

Высокая рабочая частота вращения приводит к повышению частоты перекатывания ролика в подшипнике и генерации высокотонального шума. То, что подразумевают под выражением «шум подшипника», относится к звуковому эффекту вибрации, производимой и передаваемой подшипником на сопряжённые детали. Сопряжённые детали также способствуют понижению или повышению шумовых характеристик конструкции. Рассматривая проблему шума при высоких частотах вращения подшипника, целесообразно учитывать следующие дополнительные аспекты.

Изменение количества нагруженных тел качения

Если на подшипник действует радиальная нагрузка, количество тел качения, несущих нагрузку, в процессе работы изменяется, например, 2-3-2-3. Это приводит к циркулирующему изменению направления действующей нагрузки. При этом неизбежно возникает вибрация, которую можно уменьшить при помощи осевого преднатяга для нагружения всех тел качения. Такое, однако, невозможно в случае цилиндрических роликоподшипников, игольчатых и тороидальных роликоподшипников CARB, и не рекомендуется для двухрядных подшипников.

Точность сопряжённых деталей

При посадке с натягом между кольцом подшипника и корпусом или валом кольцо подшипника может принимать форму сопряжённой детали. При этом все отклонения формы могут вызывать вибрации в процессе работы. Поэтому важно, чтобы обработка посадочных мест на валах и в корпусах соответствовала требуемым допускам (→ «Допуски общего радиального биения»).
Наличие местного повреждения дорожек качения или вмятин от твёрдых загрязняющих частиц также снижает точность микрогеометрии дорожек качения и увеличивает вибрацию в подшипнике. Шум от работы подшипникового узла можно снизить, используя смазочный материал высокой степени чистоты и защиту от попадания загрязняющих частиц.

Влияние подшипника на вибрацию оборудования

Во многих конструкциях жёсткость подшипника примерно того же порядка, что и жёсткость сопряжённых деталей. Это позволяет снизить вибрации в механизме путём выбора другого подшипника или регулировки преднатяга (зазора) в подшипниковом узле. Существует три способа уменьшения вибрации:
  • Устранение источника возбуждения вибрации.
  • Демпфирование критической вибрации между возбуждающей и резонирующими деталями.
  • Изменение жёсткости элементов конструкции для изменения критических частот собственных колебаний.
SKF logo