モーターベアリングではどのようなノイズが正常ですか?
モーターベアリングの騒音は、常に多くのエンジニアを悩ませる問題です。前回の記事で述べたように、モーターベアリングの騒音は言葉で説明できないため、モーター技術者の判断に悩むことがよくあります。
しかし、長期間の現場での実践と、モーターベアリングの知識の習得と分析を組み合わせると、多くの有用な現場での判断基準が得られます。たとえば、ベアリングの「正常なノイズ」とはどのような「ノイズ」ですか。
「ノイズ」のないベアリングはあるのでしょうか？
ベアリングのノイズをどうやって除去するかとよく聞かれます。この質問に対する答えは、完全に除去することは不可能だということです。ベアリング自体の動作には必ず「ノイズ」が発生するからです。もちろん、これは主にベアリングが正常に動作しているときの状態を指し、次のものが含まれます。
「ノイズ」のないベアリングはあるか？ 非負荷領域における転動体と軌道面の衝突 01
ベアリングの転動体はベアリングの軌道面を走行します。転動体が非負荷領域を走行する場合、転動体は半径方向または軸方向に軌道面に衝突します。これは、転動体自体が負荷領域から出て一定の線速度を持つためです。同時に、転動体には一定の遠心力があります。軸を中心に回転すると、軌道面に衝突して騒音が発生します。特に非負荷領域では、残留クリアランスが存在する場合、このような衝突騒音が特に顕著になります。
「音」のないベアリングはあるか？転動体とケージの衝突 02
ケージの主な機能は、転動体の動作をガイドすることです。転動体とケージの衝突もノイズの原因です。このような衝突には、円周方向、半径方向、場合によっては軸方向の衝突が含まれます。運動状態の観点から、転動体が負荷ゾーン内でケージを積極的に押すときの衝突、ケージが非負荷ゾーンで転動体を押すときの衝突が含まれます。遠心力による転動体とケージの半径方向の衝突。外乱により、軸方向の移動中に転動体とケージが衝突するなど。「ノイズ」のないベアリングはありますか？転動体攪拌グリース03
ベアリングにグリースが充填されている場合、転動体の動作によりグリースが攪拌され、この攪拌によってもノイズが発生します。
「ノイズ」のないベアリングは存在するか？ 転動体のレースウェイ内外の滑り摩擦 04
転動体が荷重領域に入ると、転動体と軌道面との間にある程度の滑り摩擦が生じます。また、荷重領域から出るときにも、ある程度の滑り摩擦が生じる場合があります。
「音」のないベアリングはあるか？ベアリング内部のその他の動き05
ベアリングリップとシールの摩擦によってもノイズが発生することがあります。
要約すると、通常の条件下で稼働するこれらの転がり軸受が必然的に何らかの「ノイズ」を発生することは容易にわかります。したがって、冒頭の質問に対する答えは、転がり軸受の場合、固有の「通常のノイズ」を排除することは不可能であるということです。
では、モーターベアリングの正常な音とはどのような音でしょうか?
これまでの分析から、これらの運動状態は衝突や摩擦によってノイズを発生させることがわかります。正常で適格なベアリングの場合、これらのノイズが速度と密接に関連していることは簡単にわかります。たとえば、転動体が負荷ゾーンに出入りするときの摩擦、負荷ゾーンの内外での転動体とケージの衝突、グリースの攪拌、シールリップの摩擦などは、速度の変化によって変化します。モーターが一定速度の場合、これらの動きは安定した状態にあるはずです。したがって、このときに励起されるベアリングノイズは、安定した均一な音になるはずです。このことから、ベアリングの通常のノイズは、安定した均一という基本的な特性を持つ必要があると推測できます。ここで言及されている安定性と均一性は、連続音ではありません。衝突などの多くの運動状態が次々に発生するため、これらの音は安定した小周期音です。もちろん、シール摩擦音などの連続音もいくつか含まれています。実際の稼動状況では、干渉などがある場合、騒音もある程度安定して均一に聞こえますが、このような騒音は、ベアリング本来の周波数とは異なって聞こえる場合が多くあります。そのため、現場でベアリング騒音を判断する際には、安定性や均一性に加えて、異常がない周波数（聴感）を加えることが必要になる場合が多くあります。