由电机轴承引起的电机振动的机械原因是什么

在小型电机中，电机轴承通常使用滚珠轴承，滚动体（钢球）在内圈和外圈之间机械接触。它们被一层润滑油包围，可以略微缓冲并扩大接触面。滚动体和环形滚道足够圆且没有损坏，由压缩力（力激励）和润滑剂运动（位移激励）引起的接触点的周向弹性变形仅产生宽频带（频谱）振动，润滑剂可以抑制振动。如果润滑剂不足或润滑剂的粘度不正确，则振动会增加（“金属硬声”噪音），接触点处的压力会增加，材料疲劳会增加，滚道损坏，尤其是轴承轴向过载，将加速材料疲劳。

径向滚珠轴承由于其制造和操作方法而具有径向轴承游隙。如果将外圈或内圈上的弹性轴向预载荷引起的径向间隙压缩为零，则轴承滚珠无法最佳地传递径向力。在这种情况下，轴承的安装附件和装配质量起着重要作用。在一定的转速下，滚珠实际上是同步运行的，而不是在圆形或波浪形的路径上运行。自感应轴向振动会在轴承托架中发生，这称为啸叫噪声。在电机轴承中，我们主要遇到产生弹力的运动，弹力会引起振动，而产生振动的力，这意味着存在考虑位移激励和力激励，因此在理论分析个别情况时应同时考虑两者。

不平衡引起的振动

在电机制造技术中，不可能完全对准主轴和转子的旋转轴。尽管可以保持较小的偏差，但是小型电机的典型高速会产生大量离心力，即在支承点处具有模态阶数r=1圆周径向力，就弹性而言，这将导致支撑点的周向径向挠度增加或减小。根据惯性轴和旋转轴（平行或角度）的偏差，可能会有径向力。在空间中，它们是同相或异相，或者是相同的组合，因此是这些力（从摇动到滚动）引起的运动，轴之间的平行不匹配称为静态不平衡，角度不匹配为称为动态不平衡。

在每台电机中，除了所需的力，转矩和运动之外，还会继续产生不希望的力，转矩和运动。不期望的波动（振荡转矩）叠加在期望的滚动体转矩上，这会引起旋转运动的振荡。由不平衡和磁效应引起的径向力会引起径向运动。随着时间波动的摩擦力出现在轴承和滑动接触面上，并引起不良运动。当所有这些运动都构成结构噪声时，它会传递到滚动体的振动表面。
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