廈門鑫永元機(jī)電設(shè)備有限公司

機(jī)械噪聲包括軸承噪聲、因轉(zhuǎn)子不平衡而產(chǎn)生的噪聲及裝配偏心而引起的噪聲。另外，直流電機(jī)和串勵(lì)交流電機(jī)中的碳刷也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)而引起噪聲。在很多情況下，機(jī)械噪聲往往成為電機(jī)噪聲的主角。

4.1　軸承噪聲的產(chǎn)生與控制

　　由于軸承隨電機(jī)轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，因滾珠、內(nèi)圈、外圈表面的不光滑，它們之間有間隙，滾珠的不圓或內(nèi)部混合雜物，而引起它們間互相碰撞產(chǎn)生振動(dòng)與噪聲。

　　其產(chǎn)生的噪聲值與滾珠、內(nèi)外圈溝槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大關(guān)系。有人認(rèn)為，只要采用精密軸承就可以降低軸承噪聲，殊不知使用后，反而使噪聲增加。原因是軸與軸承內(nèi)圈的配合過(guò)緊，使精密軸承的內(nèi)圈變形大于普通軸承的變形量，因而跳動(dòng)、振動(dòng)加大，噪聲上升。所以軸承與軸承室、軸的配合也是非常重要的。

　　降低軸承噪聲應(yīng)采取下列方法：

　　⑴一般應(yīng)采用密封軸承，防止雜物進(jìn)入；

　?、戚S承生產(chǎn)廠在軸承裝配前，對(duì)滾珠、內(nèi)圈、外圈的機(jī)加工一定要達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在裝配時(shí)，應(yīng)有嚴(yán)格的退磁清選工序，洗去油污與鐵屑。事實(shí)證明，清洗后的軸承比清洗前的軸承噪聲一般降低3dB。潤(rùn)滑脂一定要清潔干凈，絕不能含有任何鐵屑、灰塵和雜質(zhì)；

　?、禽S承外圈與軸承室的配合、內(nèi)圈與軸的配合，一般不宜太緊。軸承外圈與軸承室的配合，其徑向間隙宜在3～9μm的范圍內(nèi)；

　?、葹橄D(zhuǎn)子的軸向間隙，必須對(duì)軸承施加適當(dāng)?shù)膲毫?。一般選用波形彈簧墊圈或三點(diǎn)式彈性墊圈，且以放在軸伸端為宜；

　?、蓪?duì)于噪聲要求特別的電機(jī)，宜選用低噪聲軸承。當(dāng)負(fù)載不太大時(shí)，可采用含油滑動(dòng)軸承，它比同尺寸的滾動(dòng)軸承的噪聲有時(shí)可低10dB左右；

4.2　轉(zhuǎn)子機(jī)械不平衡產(chǎn)生的噪聲與控制

　　如果一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子（包括上面的繞組）的質(zhì)量分布是均勻的，制造與安裝時(shí)的圓度和同心度是合格的，則運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，它對(duì)軸承或支架的壓力只有靜壓力，即轉(zhuǎn)子本身的重量。如果轉(zhuǎn)子的質(zhì)量分布是不均勻的，則轉(zhuǎn)子是不平衡的轉(zhuǎn)子，它轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生附加的離心力，軸承或支架就會(huì)受到周期性附加離心力的作用，通過(guò)軸承或支架傳到外殼，引起振動(dòng)，產(chǎn)生噪聲。當(dāng)不平穩(wěn)量過(guò)大或轉(zhuǎn)速過(guò)高，將使電機(jī)無(wú)法正常工作，甚至損壞或飛逸，后果十分嚴(yán)重。電機(jī)中冷卻風(fēng)扇的不平衡同樣也會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。

　　轉(zhuǎn)子的平衡有二種：靜平衡與動(dòng)平衡。

　　靜平衡的轉(zhuǎn)子不一定動(dòng)平衡，但動(dòng)平衡的轉(zhuǎn)子一定會(huì)靜平衡。所以轉(zhuǎn)子僅校靜平衡是不夠的，對(duì)于速度較高的轉(zhuǎn)子必須校動(dòng)平衡。目前常用兩種方法使之平衡：去重法與加重法。去重法效率較高，但對(duì)鐵芯會(huì)造成一定損傷，特別是在不平衡量較大時(shí)，就不宜采用此法。加重法的加工效率不高，但比較靈活，且不損傷轉(zhuǎn)子鐵芯。不平衡的風(fēng)扇同樣需要校動(dòng)平衡。

　　圖1是德國(guó)工程師學(xué)會(huì)（VDI）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電機(jī)允許的殘留不平衡量或總偏心值。

圖1　允許的殘留不平衡量或總偏心值

　　a—對(duì)于小電樞；b—對(duì)于固定的渦輪發(fā)電機(jī)或有特殊要求的中型或大型電樞；c—對(duì)于特殊要求的小電樞；d—對(duì)于精密磨床的電樞。

4.3　碳刷裝置噪聲的產(chǎn)生與控制

　　碳刷裝置的噪聲是由碳刷位置安裝不良或碳刷與刷架的配合不當(dāng)或碳刷壓力不適合及換向器表面有毛刺或圓度不夠等多方面的原因所產(chǎn)生的。

　　圖2是部分電機(jī)廠的經(jīng)驗(yàn)曲線，它說(shuō)明了碳刷的傾斜角α及刷架外面的伸出長(zhǎng)度l1與噪聲大小的關(guān)系。當(dāng)電機(jī)為25～50W，轉(zhuǎn)速為3500～5000r/min，并使用常規(guī)換向器與碳刷時(shí)的值是：傾斜角α為0°，伸出長(zhǎng)度l1為2～4mm，碳刷與刷架之間的間隙為0.2mm。

　　另外，還應(yīng)選擇換向性能與摩擦性能良好的碳刷也有助于降低噪聲

圖　2

　　a—電刷一換向器系統(tǒng)的幾何形狀；⑴電刷；⑵刷架；⑶換向器表面，α是傾斜角，l1外部電刷長(zhǎng)度；b─噪聲與α的關(guān)系；c─噪聲與l1的關(guān)系。

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