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降低軸承噪音是目前軸承行業(yè)在提高軸承質(zhì)量方面一項(xiàng)迫切需要解決的問(wèn)題。影響軸承噪音的主要因素是軸承溝道表面及鋼球表面的波紋度。波紋度是在磨削過(guò)程中由于振動(dòng)而引起的，因此，研究振動(dòng)與皮紋度之間的關(guān)系以及振動(dòng)產(chǎn)生的原因是非常必要的。
振動(dòng)與波紋度的關(guān)系
影響波紋度的原因很多，主要是取決于磨削過(guò)程中的振動(dòng)大小，振動(dòng)力越大，則產(chǎn)生的振幅亦大。隨著振幅的增大，波紋度的波度值亦增大，波度值與振動(dòng)體的振幅是成正比的。
為了找出產(chǎn)生振動(dòng)的原因，首先要測(cè)量出波紋數(shù)，然后就可以計(jì)算振動(dòng)體是哪一種。它們之間關(guān)系是：
N振=aN工件
式中 N振—振動(dòng)體每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
N工件—工件的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
a— 工件在一個(gè)圓上的波紋數(shù)
振動(dòng)產(chǎn)生的原因及消除方法
磨床在磨削過(guò)程中，主要產(chǎn)生強(qiáng)迫振動(dòng)、自激振動(dòng)和自由振動(dòng)。強(qiáng)迫振動(dòng)約占60%以上，自激振動(dòng)約占30%左右，其余是自由振動(dòng)。
一、強(qiáng)迫振動(dòng)
強(qiáng)迫振動(dòng)產(chǎn)生的原因很多，但是由于強(qiáng)迫振動(dòng)所引起的振動(dòng)頻率往往是等于或成倍等于振動(dòng)體本身的頻率，所以很容易找出振源，并加以消除。
1、由于砂輪不平衡所引起的
（1）砂輪在粗修以前要進(jìn)行一次靜平衡，粗修后再進(jìn)行一次靜平衡，然后再進(jìn)行精修砂輪。
（2）在安裝砂輪時(shí)，應(yīng)注意使砂輪法蘭盤(pán)和錐孔垂直，使錐孔和主軸錐面的接觸良好，沙輪兩面要墊同樣厚度的紙片，以免由于安裝不良而引起砂輪的不平衡。
（3）在停止磨削、關(guān)閉冷卻液后，應(yīng)繼續(xù)讓砂輪空轉(zhuǎn)5~7分鐘，靠離心力去掉砂輪上殊余冷卻液。否則機(jī)床停止一定時(shí)間以后，殊余的冷卻液都凝固在砂輪的下部，再重新開(kāi)動(dòng)機(jī)床時(shí)，砂輪就不平衡了。
（4）因?yàn)樯拜唭?nèi)部組織不均勻，即使原來(lái)平衡好的砂輪，在使用過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生新的不平衡，因此最好采用一種在磨削過(guò)程中的自動(dòng)平衡裝置。
2、由于砂輪內(nèi)部結(jié)合強(qiáng)度大小不一引起的
砂輪在磨削過(guò)程中，由個(gè)結(jié)合強(qiáng)度不一樣，引起磨粒脫落的快慢速度亦不一樣，砂輪結(jié)合強(qiáng)度大的部分，磨粒不易脫落，產(chǎn)地局部鈍化。砂輪本身自然形成波紋狀態(tài)，在磨削過(guò)程中也會(huì)引起振動(dòng)。
3、由了電動(dòng)機(jī)振動(dòng)的影響
（1）電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子、皮帶輪等轉(zhuǎn)動(dòng)件不平衡也會(huì)引起振動(dòng)，因此必須仔細(xì)進(jìn)行動(dòng)平衡，最好把電動(dòng)機(jī)的振幅降低到5μ左右。
（2）電動(dòng)機(jī)上滾動(dòng)軸承質(zhì)量較差會(huì)引起振動(dòng)，因此應(yīng)把普通品軸承換成精密品軸承。
（3）已經(jīng)采取過(guò)措施的電動(dòng)機(jī)，仍然有振動(dòng)。因此在機(jī)床安裝處要用硬橡皮或消振裝置把它隔離開(kāi)。
4、由于高速回轉(zhuǎn)引起的零件的不平衡
高速回轉(zhuǎn)造成零件不平衡的原因主要有：
（1）零件的材料密度不均勻，鑄件毛坯質(zhì)量不好，如皮帶輪上有雜質(zhì)和氣孔；
（2）零件形狀不規(guī)則，如有凸肩、孔、鍵槽和緊固零件等；
（3）固定在一起回轉(zhuǎn)的零件其重心不在回轉(zhuǎn)中心上。
由于不平衡所引起的慣性力，對(duì)機(jī)床振動(dòng)的影響是非常大的，不平衡的偏心力與角速度的平方成正比。其計(jì)算公式為：
P=Mω2，P=G/g•（πn/30）2P
式中 G——轉(zhuǎn)動(dòng)零件的重量（公斤）
g——重力加速度（米/秒2）
P——重心偏移距離（米）
ω——轉(zhuǎn)動(dòng)零件的角速度（弧度/秒）
M——回轉(zhuǎn)零件的質(zhì)量
N——回轉(zhuǎn)零件每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)
為了消除回轉(zhuǎn)零件的不平衡，不僅要精心設(shè)計(jì)和制造，而且在使用中要進(jìn)行認(rèn)真的平衡。一般平衡方法有兩種：一種是靜平衡，適用于長(zhǎng)度和直徑的比值（L/D）小于3以下的零件；一種是動(dòng)平衡，適用于長(zhǎng)度和直徑的比值大于3以上的零件。
5、由于轉(zhuǎn)動(dòng)零件所引起的
（1）齒輪精度不好，如齒距不等，漸開(kāi)線(xiàn)齒型誤差和節(jié)圓振擺誤差等。由于以上原因而產(chǎn)生的振動(dòng)，就形成了復(fù)雜振動(dòng)，為了消除這種振動(dòng)，必須提高齒輪制造精度，特別是圓周速度較高的齒輪。
（2）皮帶不能調(diào)整過(guò)緊，最好采用皮革、絲織和壓膠的無(wú)接頭平皮革，因?yàn)樗鼈兙哂泻芎玫臏p振作用，它為三角皮帶振動(dòng)的十分之一或者更小些。在選擇三角皮帶時(shí)，應(yīng)注意其質(zhì)量，如厚度、寬窄、撓性等要一致。皮帶輪應(yīng)盡量采用卸荷式的，以減小主軸撓曲。
（3）回轉(zhuǎn)的主軸所用的軸承精度不高，由于滾道壁厚差、波紋度、不圓度和滾動(dòng)體的尺寸差等而引起振動(dòng)。因此，要選用精度高的軸承。
6、由于工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的慣性力引起的
（1）工作臺(tái)換項(xiàng)時(shí)的沖擊振動(dòng)，如擺頭磨床要提高擺動(dòng)系統(tǒng)的精度。
（2）進(jìn)給工作慢速移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的爬行也會(huì)形成振動(dòng)。因此，要提高滾動(dòng)導(dǎo)軌的精度，提高絲桿、絲母的精度，必要時(shí)可采用靜壓導(dǎo)軌。
7、機(jī)床鋼性結(jié)構(gòu)不夠引起的振動(dòng)
磨床上的有些部件如主軸、軸承和床身等剛度不夠時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。為得到足夠的剛性，有的把滾動(dòng)軸承改裝成靜壓軸承。
二、自激振動(dòng)
自激振動(dòng)是由于磨削過(guò)程中本身所引起的。磨削時(shí)產(chǎn)生的自激振動(dòng)過(guò)程的原理，在不穩(wěn)定的磨削時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)周期性交變的磨削力分力P，它作用在機(jī)床系統(tǒng)上，并引起振動(dòng)Y，而Y又反過(guò)來(lái)影響交變力P。兩個(gè)基本部分之間相互作用，使產(chǎn)生的振動(dòng)變得很復(fù)雜。
波紋度也與工藝規(guī)范的選擇有關(guān)，砂輪架進(jìn)刀速度加快，磨削抗力會(huì)增加，砂輪軸的振幅就增大，導(dǎo)致波度值也增加。波紋度不僅決定于砂輪軸的振幅，還與砂輪的性質(zhì)、粘合強(qiáng)度以及砂輪修正好壞有關(guān)。因?yàn)樯拜啽砻娴淖兓?，?huì)引起磨削抗力的變化，這對(duì)波紋度是有影響的。
總之，強(qiáng)迫振動(dòng)始終是存在的，其關(guān)鍵是如何找到振源，進(jìn)而減小振動(dòng)。自激振動(dòng)與強(qiáng)迫振動(dòng)正好相反，這種振動(dòng)或者是完全不發(fā)生——穩(wěn)定磨削；或者是發(fā)生并且很快使振幅增大——不穩(wěn)定磨削。因此，工藝部門(mén)和操作者要?jiǎng)?chuàng)造條件，使其不產(chǎn)生自激振動(dòng)或者盡量減小自激振動(dòng)。
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