電機(jī)軸承裝配工藝對(duì)電機(jī)噪聲振動(dòng)的影響

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1、電機(jī)軸承裝配工藝對(duì)電機(jī)噪聲振動(dòng)的影響上海電器科學(xué)研究所應(yīng)菩成在小型異步電機(jī)的噪聲振動(dòng)問(wèn)題中,軸承常常起著舉足輕重的作用,同一臺(tái)電機(jī)噪聲、振動(dòng)往往可能因?yàn)檩S承噪聲、振動(dòng)的變化從優(yōu)級(jí)變成不合格品,噪聲大小之差可達(dá)20dB以上,引起軸承噪聲變化的原因有三個(gè)方面一是軸承本身的質(zhì)量問(wèn)題（這是一個(gè)主要的間題）,二是電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu),尺寸配合公差和加工質(zhì)量問(wèn)題,三是軸承的裝配工藝問(wèn)題。本文所談的是第三個(gè)方面的問(wèn)題。一、電機(jī)軸承安裝工藝對(duì)噪聲、振動(dòng)的影響實(shí)踐證明,電機(jī)軸承安裝工藝對(duì)電機(jī)噪聲、振動(dòng)的影響很大,正確的安裝工藝是降低電機(jī)噪聲,振動(dòng)的重要措施。為此,根據(jù)實(shí)踐我們編寫(xiě)了“電機(jī)軸承安裝工藝參考”這

2、個(gè)文件（以下簡(jiǎn)稱(chēng)參考工藝），為了驗(yàn)證,我們分別采用日本軸承NTN和洛陽(yáng)軸承廠的206Z1軸承,用不同的安裝工藝在同一臺(tái)電機(jī)（Y100-4；2.2kW）上進(jìn)行試驗(yàn),測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。表1噪聲、振動(dòng)測(cè)試結(jié)果軸承型號(hào)軸承質(zhì)量振動(dòng)加速度dB安裝工藝實(shí)測(cè)噪聲聲功率級(jí)dB（A）實(shí)測(cè)振動(dòng)速度mm/S日本NTN20638一般770.46洛陽(yáng)206Z147.1參考工藝58.750.216從表1可見(jiàn),NTN軸承的質(zhì)量雖然優(yōu)于國(guó)產(chǎn)洛陽(yáng)軸承廠生產(chǎn)的軸承,兩者本身的振動(dòng)加速度相差9.1dB。但是由于用洛陽(yáng)206Z1軸承安裝時(shí),采用了比較合理的工藝,因而,實(shí)測(cè)電機(jī)噪聲聲功率級(jí)反而比優(yōu)質(zhì)NTN的軸承低18.25dB

3、,振動(dòng)速度低0.244mm/S。另外,我們還專(zhuān)門(mén)作了這樣一個(gè)試驗(yàn),在同一臺(tái)Y160M-4，11千瓦的電機(jī)上,分別用熱套和手錘敲擊軸承內(nèi)圈的方法進(jìn)行裝配（其它清洗,上脂等均相同）。實(shí)測(cè)電機(jī)噪聲,振動(dòng)結(jié)果見(jiàn)表2。表2兩種裝配方法，電機(jī)噪聲、振動(dòng)水平比較軸承型號(hào)組別軸承質(zhì)量振動(dòng)加速度dB安裝方式實(shí)測(cè)噪聲聲功率dB（A）振動(dòng)速度mm/S日本NTN6309Ⅰ46.5手錘敲擊軸承內(nèi)圈65.21.7日本NTN6309Ⅱ41手錘敲擊軸承內(nèi)圈65.71.35濟(jì)南309Z1Ⅰ52熱套631.4濟(jì)南309Z1Ⅱ50熱套621.4從表2可見(jiàn),日本NTN軸承單件振動(dòng)加速度值比濟(jì)南軸承小3.5dB～11dB,質(zhì)

4、量?jī)?yōu)于濟(jì)南,由于裝配方式不同,濟(jì)南軸承的裝機(jī)噪聲反比日本的小2.95dB（A）。這個(gè)試驗(yàn)同祥也證明安裝工藝的重要。二、電機(jī)軸承的正確安裝工藝電機(jī)軸承的安裝工藝主要包括安裝前的清洗和安裝兩部分,目前軸承的安裝方式,常見(jiàn)下列四種：（1）熱套,（2）冷壓，通過(guò)軸承內(nèi)圈受力進(jìn)行壓裝；（3）敲擊,用手錘或其它工具,經(jīng)套圈敲擊軸承內(nèi)圈進(jìn)行裝配；（4）通過(guò)軸承外圈,保持架或別的其它部分受力,將軸承壓入或打入軸。這四種方法中,第三、四種方法,可以說(shuō)在三十年前就不提倡使用,但是直到目前為止,個(gè)別工廠仍在采用,這應(yīng)該說(shuō)是不允許的。從降低電機(jī)軸承噪聲的角度來(lái)講,以熱套最好,冷壓次之,第三、四種工藝重申嚴(yán)禁

5、采用。1．熱套我們是這樣進(jìn)行的,先在軸承上按要求上好潤(rùn)滑脂,然后放入烘箱加熱,到一定溫度后,保溫一段時(shí)間,再進(jìn)行裝配。我們認(rèn)為,均勻的加熱,使軸承的變形最小,而且由于加熱前已上好了潤(rùn)滑脂,在加熱的過(guò)程中,使得潤(rùn)滑脂均勻地附著在軸承的溝道表面和鋼球表面。形成良好的潤(rùn)滑情況。另一方面潤(rùn)滑脂對(duì)于噪聲,振動(dòng)有一定的阻尼作用。熱套的關(guān)鍵是軸承的加熱方法和控制加熱的溫度,過(guò)去一般加熱有兩種方法：（1）用烘箱加熱；（2）用油槽加熱。最近我們和有關(guān)單位的試驗(yàn)證明,以烘箱加熱為好。這主要是因?yàn)檩S承在礦物油中加熱時(shí),礦物油粘附在軸承表面,使得軸承潤(rùn)滑脂與軸承零件的粘附變差,一運(yùn)轉(zhuǎn)就有可能將潤(rùn)滑脂甩出。即

6、使密封軸承,液態(tài)的油也會(huì)通過(guò)密封圈滲入軸承內(nèi)部。當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),油和潤(rùn)滑脂將不斷地進(jìn)行攪拌,使得潤(rùn)滑脂的性能變壞,以致影響軸承的使用。在軸承加熱的過(guò)程中應(yīng)注意,軸承的受熱必須均勻,加熱的溫度一般來(lái)講不要超過(guò)100℃,有時(shí)由于裝配的需要,希望溫度高一些,但最好不要超過(guò)120℃,而且時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)。這主要是由于（1）軸承溫度超過(guò)120℃其金相組織會(huì)發(fā)生變化（特殊規(guī)格例外）；（2）潤(rùn)滑脂的使用溫度也不允許超過(guò)120℃。2．通過(guò)軸承內(nèi)圈進(jìn)行冷壓壓力經(jīng)套圈傳給軸承內(nèi)圈將軸承壓入軸上,冷壓與熱套相比有兩個(gè)不足之處,（1）潤(rùn)滑脂與軸承的粘附不牢固,當(dāng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易將脂甩出軸承,造成鋼球與溝道之間的短

7、時(shí)干摩擦。使得噪聲增加。運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,軸承溫度有所升高,潤(rùn)滑脂將進(jìn)入溝道,潤(rùn)滑情況有所變好,因此,往往是開(kāi)機(jī)的短時(shí)間內(nèi)噪聲比較大。（2）冷壓的過(guò)程中壓裝設(shè)備上的臟物容易進(jìn)入軸承內(nèi)部,造成軸承噪聲,振動(dòng)不穩(wěn)定。3．用手錘敲擊軸承內(nèi)圈進(jìn)行裝配的軸承一般來(lái)講,噪聲振動(dòng)比熱套、冷壓的大,我們分析,這主要是手錘的沖擊力,使軸承受沖擊那邊的溝道波紋變壞（如圖1）,同時(shí)還可能在造成如圖2的情況,在內(nèi)圈的一邊受沖擊力,外圈與鋼球?qū)⑾蚺c沖擊力相反方向運(yùn)動(dòng),造成內(nèi)圈溝道,鋼