電機(jī)中采用的軸承分為滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承兩種,滑動(dòng)軸承噪聲低,在電機(jī)噪音上相對(duì)也較低,結(jié)構(gòu)簡單,在微型電機(jī)中使用廣泛,而在其它類型的電機(jī)中,特別是在中小型異步電機(jī)中,由于滾動(dòng)軸承具有使用維護(hù)方便,運(yùn)轉(zhuǎn)精度高,起動(dòng)性能好,可使電機(jī)軸向結(jié)構(gòu)緊湊以及成本低等諸多優(yōu)點(diǎn),使用更多。 在正常情況下,軸承裝入電機(jī)后,電機(jī)的軸承噪聲和單個(gè)軸承的噪聲有著密切的關(guān)系,噪聲小的軸襯裝入電機(jī)后,電機(jī)噪聲也小,但是也有不少情況是噪聲小的軸襯裝入電機(jī)后,電機(jī)噪音并不小,發(fā)生這樣的情況主要原因是零件與軸承配合不當(dāng),結(jié)構(gòu)不合理,由于電機(jī)裝配工藝不當(dāng)造成軸承的機(jī)械損傷,兩次固體污染,結(jié)構(gòu)共振等。 軸承對(duì)電機(jī)https://www.misumi.com.cn/seojingtai/diandongji.html振動(dòng)和噪聲的影響主要有兩個(gè)方面。一方面,軸承本身是一個(gè)嚴(yán)重的振動(dòng)源和噪聲源,另一方面,作為電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的連接構(gòu)件,軸承受到電機(jī)中各種力的激勵(lì)并傳遞激勵(lì)力,從而產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。電機(jī)的噪聲包括電磁噪聲、通風(fēng)噪聲和機(jī)械噪聲,而機(jī)械噪聲的主要來源之一就是電機(jī)的軸承噪聲。 在電機(jī)結(jié)構(gòu)上,軸承是連接電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子,限定定轉(zhuǎn)子相對(duì)位置,并保證電機(jī)準(zhǔn)確運(yùn)行的承載部件。電機(jī)上滾動(dòng)軸承的故障會(huì)體現(xiàn)在軸承的振動(dòng)上,進(jìn)而產(chǎn)生軸承噪聲、軸承發(fā)熱等現(xiàn)象,但是在軸承故障初期,軸承的振動(dòng)、噪聲、發(fā)熱等現(xiàn)象并不明顯,只有某些小的變化,往往被人們所忽視,而當(dāng)這些現(xiàn)象一旦表現(xiàn)明顯時(shí),軸承的失效已經(jīng)發(fā)生,此時(shí)如不立即采取措施,將會(huì)帶來不可預(yù)知的嚴(yán)重后果。 1.電機(jī)滾動(dòng)軸承的噪聲源 ①電機(jī)內(nèi)軸承間隙大。 ②電機(jī)轉(zhuǎn)子掃膛:也是電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)部件。電機(jī)由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成,它是用來實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能和機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換裝置。 ③磁鋼松動(dòng)、脫落。 ④電機(jī)內(nèi)部軸向竄動(dòng)。 ⑤有刷電機(jī)換向器表面氧化、燒蝕、油污、凹凸不平、換向片松動(dòng)。 ⑥炭刷架松動(dòng)、炭刷架不正。 ⑦電機(jī)轉(zhuǎn)速及支撐件的固有頻率; ⑧軸承支撐件的結(jié)構(gòu)型式; ⑨負(fù)載和運(yùn)行溫度。 2.產(chǎn)生軸承噪聲因素及對(duì)策 2.1軸承類型尺寸的選擇 軸承的直徑越小,由其所引起的振動(dòng)與噪聲越小。研究表明,振動(dòng)程度隨著軸承直徑的增加而增大,直徑每增加5mm,振動(dòng)約增大(1~2)dB,并且軸承噪聲隨著滾動(dòng)體直徑的增加而增大,球軸承產(chǎn)生的噪聲要低于滾子軸承。軸承保持架的結(jié)構(gòu)和材料也是影響軸承噪聲的主要因素,一般非金屬保持架產(chǎn)生的噪聲低于金屬保持架。選擇軸承保持架的材料時(shí)要綜合考慮軸承運(yùn)行溫度、潤滑脂類型以及電機(jī)旋轉(zhuǎn)速度等多種因素的影響,由尼龍、玻璃纖維、樹脂等材料制成的非金屬保持架對(duì)這些因素會(huì)比較敏感,選擇時(shí)應(yīng)慎重。在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)以小直徑、輕系列、低噪聲保持架的球軸承作為優(yōu)選方案。 2.2配合的選擇 軸承與軸承室及與軸的配合的選擇要保證軸承內(nèi)圈與軸承外圈的固定,即電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)軸承內(nèi)圈與軸、軸承外圈與軸承室之間不能發(fā)生滑動(dòng),又要保證軸承的工作游隙合適。軸承的工作游隙是軸承在工作時(shí)的徑向游隙,取__決于軸承內(nèi)圈在軸上和軸承外圈在軸承室中的配合緊度以及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下內(nèi)圈和外圈所產(chǎn)生的溫差。選擇軸承配合時(shí)要綜合考慮軸承套圈的固定以及軸承的工作游隙兩個(gè)問題。 2.3軸承預(yù)負(fù)荷 無論是球軸承還是滾子軸承,工作時(shí)軸承所受負(fù)荷必須大于軸承的最小工作負(fù)荷才能使軸承的滾動(dòng)體在滾道內(nèi)實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng),否則,滾動(dòng)體將采用滾動(dòng)與滑動(dòng)相結(jié)合的方式在滾道內(nèi)運(yùn)行,這種滑動(dòng)現(xiàn)象將會(huì)破壞滾動(dòng)體與滾道之間的潤滑膜,使?jié)L動(dòng)體與滾道之間發(fā)生摩擦,嚴(yán)重時(shí)將會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象,這種現(xiàn)象一方面會(huì)由于摩擦生熱使軸承溫度升高,另一方面由于摩擦?xí)節(jié)L動(dòng)體振動(dòng),產(chǎn)生噪聲。 2.4對(duì)同軸度的要求 電機(jī)兩端軸承的同軸度是影響電機(jī)軸承振動(dòng)并產(chǎn)生噪聲的重要因素。選擇軸承配置型式時(shí),最好使軸承配置具有自動(dòng)調(diào)心功能,這樣可減小整個(gè)結(jié)構(gòu)的不對(duì)中量。對(duì)于不具有自動(dòng)調(diào)心功能的配置,應(yīng)采取提高加工精度,增加軸的剛性等措施,使軸的角度不對(duì)中保持在最小值內(nèi)。 2.5對(duì)與軸承套圈配合部位的加工要求 與軸承套圈配合的部位是指軸上與軸承內(nèi)圈配合的軸承臺(tái)的外徑以及軸承座上與軸承外圈配合的軸承室的內(nèi)徑。這兩個(gè)部位的尺寸公差、表面粗糙度及形位公差要嚴(yán)格控制。如果這些部位加工不好,它的誤差會(huì)傳遞給軸承套圈上與滾動(dòng)體接觸的滾道,當(dāng)滾動(dòng)體在不規(guī)則的滾道上運(yùn)行時(shí),將使?jié)L動(dòng)體振動(dòng)并產(chǎn)生噪聲。 2.6潤滑脂的污染對(duì)軸承噪聲的影響 軸承內(nèi)部潤滑脂被污染是軸承產(chǎn)生振動(dòng)噪聲的另一個(gè)重要原因。電機(jī)運(yùn)行時(shí),工作著的滾動(dòng)體與軸承套圈上的滾道之間會(huì)形成很薄的油膜,如果潤滑脂被污染,油膜將會(huì)被污染物破壞,滾動(dòng)體與滾道之間直接接觸,在滾動(dòng)體和滾道表面形成凹坑或劃痕,長時(shí)間的破壞將使其形狀不規(guī)則,運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)噪聲。 振動(dòng)是產(chǎn)生噪聲的根源,軸承的噪聲與振動(dòng)密不可分,為了保證軸承工作時(shí)低振動(dòng)、低噪聲,必須從軸承質(zhì)量以及電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軸承支撐件加工工藝、軸承的維護(hù)等各方面全面考慮。采用合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),先進(jìn)的加工工藝,正確的使用維護(hù)降低軸承噪聲,延長軸承的壽命。瀏覽米思米官網(wǎng)https://www.misumi.com.cn/學(xué)習(xí)更多電工知識(shí) |
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