真空泵滚动轴承的振动机理
滚动轴承是真空泵中常用的机械零件，也是最易损坏的元件之一。真空泵的许多故障都与滚动轴承有关，轴承性能与工况的好坏直接影响到与之相关联的轴以及安装在转轴上的齿轮乃至整台设备的性能，其缺陷会导致设备产生异常振动和噪声，甚至造成设备损坏。
滚动轴承是由内圈、外圈、滚动体和保持架四种元件组成的。通常，其内圈与机械传动轴的轴颈过盈配合连接，工作时随轴一起转动；而外圈安装在轴承座、箱体或其他支撑物上，工作时一般固定或相对固定。但也有外圈回转、内圈不动或内、外圈分别按不同转速回转的使用情况。滚动体是滚动轴承的核心元件，它使相对运动表面间的滑动摩擦变为滚动摩擦。滚动体的形式有球形、圆柱形、锥柱形、鼓形等。在滚动轴承内、外圈上都有凹槽滚道，它们起着降低接触应力和限制滚动轴承轴向移动的作用。保持架使滚动体等距离分布并减少滚动体间的摩擦和磨损。如果没有保持架，相邻滚动体将直接接触，且相对摩擦速度是表面速度的两倍，发热和磨损都较大。
滚动轴承在工作过程中所产生的振动主要是由轴承本身的结构特点、加工装配误差及运行过程中出现的故障等内部因素以及传动轴上其他零部件的运动和力的作用等外部因素共同作用引起的，原则上分为轴承本身结构特点及加工装配误差引起的振动和轴承运行故障引起的振动两种类型。前者不论轴承正常或异常，振动都要发生，它虽与轴承异常无关，但却决定了振动系统的传递特性；后者则反映了轴承的损伤状况。
(1)轴承本身结构特点及加工装配误差引起的振动。当轴承旋转时，滚动体便在轴承内、外圈滚道上滚动，即使对加工装配毫无误差的轴承来说，由于滚动体在不同位置时所受力的大小不同，同时承载的滚动体的数目也不同，这些轴承本身的结构特点造成承载刚度的变化，引起轴承振动。当轴的转速一定时，这一振动具有确定性质。轴承元件加工时留下的表面波纹度、表面粗糙度及几何误差以及装配误差等原因产生交变激振力使轴承系统振动，虽然这些加工装配因素造成的激振力大都具有周期性的特点，但由于实际构成因素十分复杂，各因素之间也不存在特定的关系，所以，总体上说这些激振力随机性较强，含有多种频率成分。因此轴承系统在这些激振力的作用下所产生的振动当然也具有多种频率成分并具有较强的随机性。
(2)轴承运行故障引起的振动。滚动轴承在运行过程中出现的故障按其振动信号特征不同可分为以下几种：
①磨损失效：这是滚动轴承常见的一种失效形式，是轴承滚道、滚动体、保持架或座孔由于机械原因引起的表面磨损。一般来说，轴承表面磨损后产生的振动同正常轴承的振动具有相同的性质，即两者的波形都是无规则的，随机性较强。但磨损后的振动幅值明显高于正常轴承，因此对这种故障的诊断方法常常是监测振动信号的有效值和峰值，如果明显高于正常轴承，即判定为磨损。
②疲劳失效：这是滚动轴承另一种常见的失效形式，滚动轴承的内外滚道和滚动体表面既承受载荷又相对滚动，由于交变载荷的作用，首先在表面下一定深度处(最大剪应力处)形成裂纹，继而扩展到接触表面使表层发生剥落或脱皮。
③腐蚀失效：轴承零件表面的腐蚀失效是由下面三种原因造成的：润滑油、水分或湿气的化学腐蚀；轴承表面有较大电流通过造成电腐蚀；轴承内圈在轴颈上，或外圈在座孔中产生微小相对运动而造成的微振腐蚀。
④断裂失效：过载运行可能会引起轴承零件断裂。磨削、热处理、装配不当会引起残余应力，工作时热应力过大也会引起轴承零件断裂。另外，装配方法、装配工艺不当，也可能造成轴承套环挡边和滚子倒角处掉块。
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