滚珠丝杠的振动与噪声产生的原因

滚珠丝杠的振动与噪声产生的原因

滚珠丝杠副的振动和噪声，要根据振源对结构系统的振动情况以及被激振结构具有的振动特性即固有频率和振型来分析发生的振动。尤其是根据振动部位的振动特性来分析，所以对振动问题的研究不单单是分析其形成的原因，还要充分讨论振动和噪声在这一过程中的传递特性。

振动、噪声产生的因素有很多，如果仅仅单纯的分析某种工况下机体的局部振动产生的噪声大小，并不能全面的分析机械振动值及噪声现象的内在因素。所以在研究滚珠丝杠副的振动噪声时不能仅仅分析影响其发生的某一种因素，而是要全面的分析引起整体发生振颤的原因并从中找出影响因素。只有分析清楚振动的来源才能针对不同的噪声机理采用相应的措施，否则就不能从根本上解决振动问题。另外除了单纯的研究滚珠丝杠副的振动之外，还要研究分析同滚珠丝杠相关的配套部件的振动、噪声，如滚动轴承、伺服电机、联轴器等；找出具有相同特性的振动，然后从中找出滚珠丝杠副对机床精密仪器的振动和噪声的影响因素。

单纯的分析和区别滚珠丝杠副的振动、噪声比较复杂，想要分析其产生的相关因素，应在整个系统中来分析研究。系统的整理归纳了影响滚珠丝杠副的振动、噪声问题的重要因素，其中包括滚珠丝杠的振动噪音特性、机械系统的振动噪音特性、使用条件的环境变化等因素。

实际生产中的振动、噪声与共振现象是息息相关的，然而引起振动、噪声的因素有很多，单纯的从某一方面入手解决机体的噪声问题效果甚微，只有从引起振动、噪声的原因入手才能真正意义上改善机械的动刚性，所以减小振动、噪声的根本办法就是研究其发生的机理，从根本上解决问题。

由于滚珠丝杠副具有不连续的循环路径，这一点与滚动轴承的结构不同。但是滚珠丝杠在工作过程中产生了与轴承相似的振动、噪声。再者滚珠丝杠副的结构相对复杂，对其进行精加工非常困难，导致其表面粗糙度非常大，由此带来的振动噪声也就非常大。

转速对滚珠丝杠副的影响非常大，研究发现其产生的噪声与转速的对数成正比，即使其他的种种条件发生变化，这种噪声的大小趋势也基本一致。循环方式的影响取决于正确的设计，要尽量使回珠曲线平缓连接，避免滚珠在进出反向器时发生碰撞和堵塞。尽管各种循环方式在本质上有所差别，但是从噪声大小水平上几乎没有什么差别。此外，滚珠丝杠副的直径越大，其产生的振动噪声越大。

当采用磨削螺纹和滚压螺纹时，如果负载小、安装精度高，那么滚珠丝杠副的振动、噪声也没有太大的区别。但是由于滚压成型的滚珠丝杠滚压面的精度不同，就会产生低频率噪声，极其容易影响安装误差，这种情况下就会产生很大的噪音。

滚珠丝杠副在实际工作过程中，加工中心的其他系统因素如伺服电机、两端起固定作用的轴承、滚珠丝杠副上端的工作台等设备也在运转，由这些系统因素产生的振动、噪声问题也随之显现出来。如伺服电机，就会表现出各种速度脉动现象，其速度脉动是由螺旋机构引起的轴向运动产生的；通过分析滚珠丝杠副的振动、噪声就会证明这些脉冲振动的存在。