【御微軸承技術動態之電機軸承噪聲產生原因與控制對策分析】
發布時間：2021-02-23 14:49:43 瀏覽次數：814
2021牛年開年第一篇！在進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、煩惱少一點、鈔票多一點�。�！在新的一年里，御微軸承公司繼續秉承“御微軸承，品質贏天下”的理念，一如既往地為大家提供好產品、好服務，希望更多的朋友能夠走進御微、了解御微、牽手御微。讓我們一起擼起袖子加油干，攜手共創美好未來�。�！
電機軸承出現噪音也被稱為電機噪音。電機的噪聲由機械噪聲、電磁噪聲和通風噪聲三部分組成，其中機械噪聲的主要來源之一是軸承噪聲，因此，控制電機的軸承噪聲可以有效降低電機的整體噪聲。軸承是電機的主要故障點之一。解決電機的軸承噪聲可以降低電機的軸承故障，提高電機的整體質量水平。本期技術動態御微軸承專家將重點為您分析影響電機軸承產生噪聲的原因以及預防和解決電機軸承噪音的措施。
電機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，在電機噪音上相對也較低，結構簡單，在微型電機中使用廣泛，而在其它類型的電機中，特別是在中小型異步電機中，由于滾動軸承具有使用維護方便，運轉精度高，起動性能好，可使電機軸向結構緊湊以及成本低等諸多優點，使用更多。在正常情況下，軸承裝入電機后，電機的軸承噪聲和單個軸承的噪聲有著密切的關系，噪聲小的軸承裝入電機后，電機噪聲也小，但是也有不少情況是噪聲小的軸承裝入電機后，電機噪音并不小，發生這樣的情況主要原因是零件與軸承配合不當，結構不合理，或者是由于電機裝配工藝不當造成軸承的機械損傷，運轉部位固體污染，結構共振等等情況。 軸承對電機振動和噪聲的影響主要有兩個方面。一方面，軸承本身是一個嚴重的振動源和噪聲源；另一方面，作為電機轉子和定子的連接構件，軸承受到電機中各種力的激勵并傳遞激勵力，從而產生振動和噪聲。在電機結構上，軸承是連接電機定子與轉子，限定定轉子相對位置，并保證電機準確運行的承載部件。電機上滾動軸承的故障會體現在軸承的振動上，進而產生軸承噪聲、軸承發熱等現象，但是在軸承故障初期，軸承的振動、噪聲、發熱等現象并不明顯，只有某些小的變化，往往被人們所忽視，而當這些現象一旦表現明顯時，軸承的故障已經發生，此時如不立即采取措施，將會帶來不可預知的嚴重后果。
<電機滾動軸承的噪聲源> ①電機內軸承間隙大。②電機轉子掃膛：也是電機中的旋轉部件。電機由轉子和定子兩部分組成，它是用來實現電能與機械能和機械能與電能的轉換裝置。③磁鋼松動、脫落。④電機內部軸向竄動。⑤有刷電機換向器表面氧化、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電機轉速及支撐件的固有頻率共振；⑧軸承支撐件的結構型式；⑨負載和運行溫度。 <產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，球軸承產生的噪聲要低于滾子軸承。軸承保持架的結構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生的噪聲低于金屬保持架。選擇軸承保持架的材料時要綜合考慮軸承運行溫度、潤滑脂類型以及電機旋轉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，選擇時應慎重。在電機設計時，應以小直徑、輕系列、低噪聲保持架的球軸承作為優選方案。 <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圈與軸承外圈的固定，即電機運轉時軸承內圈與軸、軸承外圈與軸承室之間不能發生滑動，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，取決于軸承內圈在軸上和軸承外圈在軸承室中的配合松緊度以及電機運行狀態下內圈和外圈所產生的溫差。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致軸承運行過程中的負荷區域過小，影響軸承的壽命，并產生較大的振動與噪聲；理論上軸承的工作游隙越小，滾動體在無載荷區的引導就越好，軸承在運行中的噪聲就越小，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，并且會導致外圈在軸承室內滑動。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，但這一數據最好根據實踐經驗選取。
<軸承預負荷> 無論是球軸承還是滾子軸承，工作時軸承所受負荷必須大于軸承的最小工作負荷才能使軸承的滾動體在滾道內實現純滾動，否則，滾動體將采用滾動與滑動相結合的方式在滾道內運行，這種滑動現象將會破壞滾動體與滾道之間的潤滑膜，使滾動體與滾道之間發生摩擦，嚴重時將會出現磨損現象，這種現象一方面會由于摩擦生熱使軸承溫度升高，另一方面由于摩擦會使滾動體振動，產生噪聲。對于球軸承來說，一般采用在軸承軸向上設置彈簧，對軸承施加軸向預壓力的方法來消除球軸承中的內部間隙，以消除由于松散的滾動體在滾道內運動不受約束的現象。而對于只能承受徑向力的圓柱滾子軸承來說，一般電機轉子重力都要大于其所需要的最小預負荷，所以，不需另加結構來配置。 <對同軸度的要求> 電機兩端軸承的同軸度是影響電機軸承振動并產生噪聲的重要因素。選擇軸承配置型式時，最好使軸承配置具有自動調心功能，這樣可減小整個結構的不對中量。對于不具有自動調心功能的配置，應采取提高加工精度，增加軸的剛性等措施，使軸的角度不對中保持在最小值內。對于采用幾個軸承并列安裝組合起來使用的軸承結構，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，結構設計時必須注意，這種結構不但影響軸承的噪聲，而且會影響到軸承的受力情況，進而影響到軸承的壽命�？赏ㄟ^具有自動調心功能的球形軸承座來解決調心問題，但這種球形軸承座加工較復雜。 <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徑。這兩個部位的尺寸公差、表面粗糙度及形位公差要嚴格控制。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，當滾動體在不規則的滾道上運行時，將使滾動體振動并產生噪聲。 <潤滑脂的污染對軸承噪聲的影響> 軸承內部潤滑脂被污染是軸承產生振動噪聲的另一個重要原因。電機運行時，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則，運行時產生振動噪聲。潤滑脂變質和軸承密封結構是污染潤滑脂的主要途徑。長期工作的潤滑脂會產生氧化變質與凝縮分油現象，最終碳化結塊，這種現象在高溫下會更加嚴重，因此，應定期更換潤滑脂，保證其新鮮干凈。對于特殊的在高溫下運行的軸承，應采用高溫性能好的潤滑脂。
<結語> 振動是產生噪聲的根源，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，必須從軸承質量以及電機的軸承結構設計、軸承支撐件加工工藝、軸承的維護等各方面全面考慮。采用合理的設計結構，先進的加工工藝，正確的使用維護降低軸承噪聲，延長軸承的壽命。 好了，本期技術動態有關“電機軸承噪音的問題”就為大家介紹到這里了，希望可以為您今后在正確選擇、安裝及維護電機軸承方面提供幫助。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 或者關注御微企業微信15309279285！ 御微軸承，御用之品，值得信賴�。�！ 御微軸承，您身邊的微型軸承專家�。�！
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