御微軸承技術(shù)動態(tài)之電機(jī)軸承噪聲產(chǎn)生原因與控制對策分析

時間：2021-02-24作者：陜西御微軸承制造有限公司瀏覽：115

2021牛年開年**篇！在進(jìn)行本次案例分析之前，上海御微軸承有限公司全體員工先給大家拜一個晚年，祝公司所有新老客戶及朋友：牛年大吉，牛氣沖天，健康多一點(diǎn)、煩惱少一點(diǎn)、鈔票多一點(diǎn)?。?！在新的一年里，御微軸承公司繼續(xù)秉承“御微軸承，品質(zhì)贏天下”的理念，一如既往地為大家提供好產(chǎn)品、好服務(wù)，希望更多的朋友能夠走進(jìn)御微、了解御微、牽手御微。讓我們一起擼起袖子加油干，攜手共創(chuàng)美好未來！?。?



電機(jī)軸承出現(xiàn)噪音也被稱為電機(jī)噪音。電機(jī)的噪聲由機(jī)械噪聲、電磁噪聲和通風(fēng)噪聲三部分組成，其中機(jī)械噪聲的主要來源之一是軸承噪聲，因此，控制電機(jī)的軸承噪聲可以有效降低電機(jī)的整體噪聲。軸承是電機(jī)的主要故障點(diǎn)之一。解決電機(jī)的軸承噪聲可以降低電機(jī)的軸承故障，提高電機(jī)的整體質(zhì)量水平。本期技術(shù)動態(tài)御微軸承*將重點(diǎn)為您分析影響電機(jī)軸承產(chǎn)生噪聲的原因以及預(yù)防和解決電機(jī)軸承噪音的措施。




電機(jī)中采用的軸承分為滾動軸承和滑動軸承兩種，滑動軸承噪聲低，在電機(jī)噪音上相對也較低，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，由于滾動軸承具有使用維護(hù)方便，運(yùn)轉(zhuǎn)精度高，起動性能好，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)的軸承噪聲和單個軸承的噪聲有著密切的關(guān)系，噪聲小的軸承裝入電機(jī)后，電機(jī)噪聲也小，但是也有不少情況是噪聲小的軸承裝入電機(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，或者是由于電機(jī)裝配工藝不當(dāng)造成軸承的機(jī)械損傷，運(yùn)轉(zhuǎn)部位固體污染，結(jié)構(gòu)共振等等情況。

軸承對電機(jī)振動和噪聲的影響主要有兩個方面。一方面，軸承本身是一個嚴(yán)重的振動源和噪聲源；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)中各種力的激勵并傳遞激勵力，從而產(chǎn)生振動和噪聲。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)上滾動軸承的故障會體現(xiàn)在軸承的振動上，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、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，軸承的故障已經(jīng)發(fā)生，此時如不立即采取措施，將會帶來不可預(yù)知的嚴(yán)重后果。




<電機(jī)滾動軸承的噪聲源>
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、脫落。④電機(jī)內(nèi)部軸向竄動。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。⑥炭刷架松動、炭刷架不正。⑦電機(jī)轉(zhuǎn)速及支撐件的固有頻率共振；⑧軸承支撐件的結(jié)構(gòu)型式；⑨負(fù)載和運(yùn)行溫度。
<產(chǎn)生軸承噪聲因素及對策>
<軸承類型尺寸的選擇>
軸承的直徑越小，由其所引起的振動與噪聲越小。研究表明，振動程度隨著軸承直徑的增加而增大，直徑每增加5 mm，振動約增大（1～2）dB，并且軸承噪聲隨著滾動體直徑的增加而增大，球軸承產(chǎn)生的噪聲要**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**金屬保持架。選擇軸承保持架的材料時要綜合考慮軸承運(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這些因素會比較敏感，選擇時應(yīng)慎重。在電機(jī)設(shè)計時，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。
<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)時軸承內(nèi)圈與軸、軸承外圈與軸承室之間不能發(fā)生滑動，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松緊度以及電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下內(nèi)圈和外圈所產(chǎn)生的溫差。選擇軸承配合時要綜合考慮軸承套圈的固定以及軸承的工作游隙兩個問題。過大的徑向工作游隙會導(dǎo)致軸承運(yùn)行過程中的負(fù)荷區(qū)域過小，影響軸承的壽命，并產(chǎn)生較大的振動與噪聲；理論上軸承的工作游隙越小，滾動體在無載荷區(qū)的引導(dǎo)就越好，軸承在運(yùn)行中的噪聲就越小，但是過小的工作游隙會使軸承抱死。軸承外圈與軸承室間的配合型式會影響振動與噪聲的傳播。如果配合過松會引起響聲，并且會導(dǎo)致外圈在軸承室內(nèi)滑動。軸承裝配時外圈的徑向間隙一般宜限制在（3～9）μm的范圍內(nèi)，但這一數(shù)據(jù)較好根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)選取。



<軸承預(yù)負(fù)荷>
無論是球軸承還是滾子軸承，工作時軸承所受負(fù)荷必須大于軸承的較小工作負(fù)荷才能使軸承的滾動體在滾道內(nèi)實(shí)現(xiàn)純滾動，否則，滾動體將采用滾動與滑動相結(jié)合的方式在滾道內(nèi)運(yùn)行，這種滑動現(xiàn)象將會破壞滾動體與滾道之間的潤滑膜，使?jié)L動體與滾道之間發(fā)生摩擦，嚴(yán)重時將會出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，這種現(xiàn)象一方面會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動體振動，產(chǎn)生噪聲。對于球軸承來說，一般采用在軸承軸向上設(shè)置彈簧，對軸承施加軸向預(yù)壓力的方法來消除球軸承中的內(nèi)部間隙，以消除由于松散的滾動體在滾道內(nèi)運(yùn)動不受約束的現(xiàn)象。而對于只能承受徑向力的圓柱滾子軸承來說，一般電機(jī)轉(zhuǎn)子重力都要大于其所需要的較小預(yù)負(fù)荷，所以，不需另加結(jié)構(gòu)來配置。
<對同軸度的要求>
電機(jī)兩端軸承的同軸度是影響電機(jī)軸承振動并產(chǎn)生噪聲的重要因素。選擇軸承配置型式時，較好使軸承配置具有自動調(diào)心功能，這樣可減小整個結(jié)構(gòu)的不對中量。對于不具有自動調(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，使軸的角度不對中保持在較小值內(nèi)。對于采用幾個軸承并列安裝組合起來使用的軸承結(jié)構(gòu)，因其限制了軸線角度變化的靈活性，對軸系的同軸度特別敏感，結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須注意，這種結(jié)構(gòu)不但影響軸承的噪聲，而且會影響到軸承的受力情況，進(jìn)而影響到軸承的壽命?？赏ㄟ^具有自動調(diào)心功能的球形軸承座來解決調(diào)心問題，但這種球形軸承座加工較復(fù)雜。
<對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，它的誤差會傳遞給軸承套圈上與滾動體接觸的滾道，當(dāng)滾動體在不規(guī)則的滾道上運(yùn)行時，將使?jié)L動體振動并產(chǎn)生噪聲。
<潤滑脂的污染對軸承噪聲的影響>

軸承內(nèi)部潤滑脂被污染是軸承產(chǎn)生振動噪聲的另一個重要原因。電機(jī)運(yùn)行時，工作著的滾動體與軸承套圈上的滾道之間會形成很薄的油膜，如果潤滑脂被污染，油膜將會被污染物破壞，滾動體與滾道之間直接接觸，在滾動體和滾道表面形成凹坑或劃痕，長時間的破壞將使其形狀不規(guī)則，運(yùn)行時產(chǎn)生振動噪聲。潤滑脂變質(zhì)和軸承密封結(jié)構(gòu)是污染潤滑脂的主要途徑。長期工作的潤滑脂會產(chǎn)生氧化變質(zhì)與凝縮分油現(xiàn)象，較終碳化結(jié)塊，這種現(xiàn)象在高溫下會較加嚴(yán)重，因此，應(yīng)定期更換潤滑脂，保證其新鮮干凈。對于特殊的在高溫下運(yùn)行的軸承，應(yīng)采用高溫性能好的潤滑脂。




<結(jié)語>
振動是產(chǎn)生噪聲的根源，軸承的噪聲與振動密不可分，為了保證軸承工作時低振動、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、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)計結(jié)構(gòu)，**的加工工藝，正確地使用維護(hù)降低軸承噪聲，延長軸承的壽命。
好了，本期技術(shù)動態(tài)有關(guān)“電機(jī)軸承噪音的問題”就為大家介紹到這里了，希望可以為您今后在正確選擇、安裝及維護(hù)電機(jī)軸承方面提供幫助。如果有需要微型精密軸承的客戶可以隨時撥打御微熱線：021-51099639 或者關(guān)注御微企業(yè)微信15309279285！
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