第三节 电机轴承噪声的测量与限值

电机轴承本身单独运行的时候会有一定的噪声，同时电机轴承在被装入电机之后的运行中也会出现噪声，此时电机轴承的噪声就和电机运行状态以及轴承实际运行状态紧密相关。电机轴承的噪声是电机轴承内部运行情况的一个直接反应。

实际电机运行过程中轴承的噪声明显并易于察觉，它可以提示技术人员对相应的部件进行检查。本书主要讨论的是电机轴承运行或者试验中的轴承故障诊断，其中不包括用于检验轴承生产质量的轴承本体噪声测试的情形。

一、电机轴承噪声的现场测量

电机装机运行的时候，电磁噪声、风扇噪声、轴承噪声等所有噪声都会混合在一起发生。此时如果仅仅用送话器去采集噪声总体水平的分贝值，得到的是所有电机噪声的总和。目前有一些方法可以帮助电机工程师对电机轴承的噪声进行一些分析，其中包括：与电机轴承振动测试原理相同的方法，对噪声信号的波形进行分解，从而找到频域特征来推断噪声的来源；使用送话器阵列来定位噪声的位置等。

另一方面，电机噪声信号十分容易受到周围环境因素的干扰，因此测试要求的试验条件相对苛刻，一般的工厂或者工程实际现场很难达到。所以工程实际中，只能通过一定的修正计算对测量结果进行调整。但这个测量结果也仅仅是电机噪声的总和，难以分离到各个零部件。所以对故障诊断的定位定责目的而言，作用相对模糊。目前实际工况中，对电机轴承噪声的测量往往是采用总值考核与人工听感感受相结合的方法。具体的分析方法在本书第六章中展开。

工程现场中，为了甄别电机轴承的噪声，技术人员就需要借助一些简化的工具对电机轴承噪声信号进行收集，其中最常用又简便的工具就是听棒，如图2-14所示。

听棒的作用是将电机刚体机座的振动通过听棒本身传递到人的耳朵里，从而规避了空气介质的长距离传输和衰减，同时也很大程度上避免了周围环境因素的干扰。正是因为这个原因，使用听棒的时候必须注意：

第一，听棒测量点的位置要尽量接近轴承。这样才能避免长距离传输带来的声音衰减。

第二，听棒一定要紧紧抵住测点，这样增加听棒与被测部件的接触，有助于噪声的传导。

第三，工程师使用听棒的时候需要将听棒紧紧抵住自己的耳屏（见图2-14b）。其中道理和紧紧抵住被测部件是一样的，可以更大效率地将振动传导到耳鼓中，有利于听测。

不难发现，其实噪声和振动有着紧密的联系，而听棒其实就是将轴承的噪声激励源——振动因素通过刚性连接提取出来，传递到被测人员的耳朵里。所以实质上说，听棒测量听的是轴承的振动（噪声的激励源）。

比听棒更先进的工具就是电机轴承的听诊器。现在已经有一些厂家可以提供效果很好的专用听诊器，甚至还具有录音功能。当然在成本允许的情况下，专用的听诊器效果会更好。图2-15所示为一些电机轴承噪声听诊器装置。

二、电机轴承噪声现场判断

电机轴承装配之后，由于轴承和电机本体的噪声出现了混杂，因此通过外界的送话器测得的噪声绝对幅值不能用于判断电机轴承的噪声。现场实际使用的方法更多的是工程师根据噪声检测装置采集来的噪声与经验的噪声特性进行比对，从而做出初步判断。

很多轴承厂家也在自己的噪声检测装置中内置了一些典型的噪声录音装置，便于技术人员在进行电机噪声诊断的时候进行对比。也有一些厂家将噪声录音内置到一些手机APP中给工程技术人员作为参考。比如NSK的BearingDoctor APP中就内置了如下一些典型轴承噪声的录音：

· 滚道音；

· 滚子掉落音；

· 保持架音；

· 碾压音；

· 滚道伤音；

· 钢球伤音；

· 异物伤音；

· 电机轴承中的球伤音；

· 电机轴承中的保持架音；

· 电机机架共振音。

由于噪声的性状难于形容，而对噪声信号的定量描述在工程实际中并不常见（理论上和电机轴承振动的频域分析类似），因此工程师需要根据录音的基本信息判断自己听到的声音是否与录音相符或者相类似，从而做出基本判断。