陳修豔

（勝利石油管理局勝北社區勝興物業（yè）公（gōng）司市政隊）

　　摘　要：電機軸承出現噪音也被稱為電機噪音。電（diàn）機的噪聲由（yóu）機械噪聲（shēng）、電（diàn）磁噪（zào）聲和通風噪聲三部分組成，其中機械噪（zào）聲的主要來源之（zhī）一是軸承噪（zào）聲，因此（cǐ），控製電機的軸承噪聲可（kě）以有效降（jiàng）低電機的整體噪聲。軸承是電機的主要故障點之一（yī）。解決（jué）電機的軸承（chéng）噪聲可以降低（dī）電機的軸（zhóu）承故障，提高電機的整體質量水平。本文分析（xī）了影響（xiǎng）電機（jī）軸承噪（zào）聲的原因，介紹了問題的預防（fáng）及解決措施。

　　關鍵詞：電機；滾動軸承；噪聲（shēng）；對策
　　引言
　　電機中采用的軸承分為滾動軸承和滑（huá）動軸承（chéng）兩種，滑動軸承噪（zào）聲低（dī），在電機噪音上相對（duì）也較低（dī），結構簡單，在微型電機中使用廣泛，而在其它類型的（de）電機中，特別是在中小型異步電機（jī）中，由於滾動軸承具（jù）有使（shǐ）用維護方便，運轉精度高，起動性能好，可（kě）使電機軸向結構緊湊以及成本低等諸多優點，使用（yòng）更多。在正常情況下，軸承（chéng）裝入電機後，電機的軸承噪聲和單個軸承的噪聲有著密切的關係，噪聲小的（de）軸襯（chèn）裝入電機後，電機（jī）噪聲（shēng）也小，但（dàn）是也有不少情況是噪聲小的軸襯裝入電機後，電機噪音並（bìng）不（bú）小，發（fā）生（shēng）這樣的情況主要原因是零件與軸承配合不當，結構不合理，由於電機裝（zhuāng）配工藝不當造成軸承的機械損傷，兩次固體汙（wū）染（rǎn），結構共振等（děng）。軸承對電機振動和噪聲的影響（xiǎng）主要有兩個方麵。一方麵，軸承本身是（shì）一個（gè）嚴重的振動源和噪聲源，另一方麵，作為電機轉子和（hé）定子的連接構件，軸承受到電機中各種力的激勵並傳遞激勵力，從而（ér）產生振動和噪聲。電機的噪聲包（bāo）括電磁噪聲、通風噪（zào）聲和機械噪聲，而機（jī）械噪聲的主要來源之一就是電機的（de）軸承噪聲（shēng）。在電（diàn）機結構（gòu）上，軸承是連接電機定子與轉子，限定定轉子相對位置，並保證電機準確運（yùn）行的承載部（bù）件。電機上滾動軸承的故障會體（tǐ）現在軸承的振動上，進（jìn）而產（chǎn）生軸承噪聲、軸（zhóu）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（xiàn）象並不明顯，隻有某些小（xiǎo）的變化，往往被人們所（suǒ）忽視，而（ér）當這些現象一旦表現明顯時，軸承的失效已經發生，此時如不立即（jí）采取措（cuò）施，將會帶來不可預知的嚴（yán）重後果。
　　1　電機滾動軸承的噪聲源（yuán）
　　①電機內軸承間隙大。②電機轉子掃膛（táng）：也（yě）是電機中的旋轉（zhuǎn）部件。電（diàn）機由轉子和定子兩部分（fèn）組成，它是用來（lái）實現電能與機械能和機械能與電能的轉換裝（zhuāng）置。③磁鋼鬆動、脫（tuō）落。④電機內部軸向竄動。⑤有（yǒu）刷電機（jī）換向（xiàng）器表麵氧化、燒蝕、油汙、凹凸不平、換向片鬆（sōng）動。⑥炭刷架鬆動、炭刷架不正。⑦電機轉速及支撐件的固有頻率；⑧軸承支撐件的結（jié）構型式；⑨負載和運行溫度。
　　2　產生軸承噪聲因素及對策
　　2.1軸承類型尺寸的選擇
　　軸承的直徑越小，由其所引起的振動與（yǔ）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（zhí）徑每增加5mm，振動約增大（1～2）dB，並且軸承（chéng）噪聲隨著（zhe）滾動體直徑的增加而增大（dà），球軸（zhóu）承產生的噪聲要（yào）低於滾子軸承。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（shǔ）保持架產生的（de）噪聲低於金屬保持架。選擇軸承保（bǎo）持架的材料時要綜合（hé）考慮軸承運行溫度、潤滑脂類型以（yǐ）及電機旋轉速度等多種因素的（de）影響，由尼龍（lóng）、玻（bō）璃（lí）纖維、樹脂等材料製成的（de）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（xiǎo）直徑、輕係（xì）列、低（dī）噪聲保持（chí）架的球軸（zhóu）承作為優選方案。
　　2.2配合（hé）的選擇
　　軸（zhóu）承與軸承室及與軸的（de）配合的選擇要保證（zhèng）軸承內圈與軸承外圈的固定，即電機運轉時軸承內圈（quān）與軸、軸承外圈與軸承（chéng）室之間不能發生滑動，又要保證（zhèng）軸承的（de）工作遊隙合適。軸承的工作遊隙是軸承在工作時的徑向（xiàng）遊（yóu）隙，取__決於軸承內圈（quān）在軸（zhóu）上和軸承外圈在軸（zhóu）承室中的配合緊度以及電機運行狀態下內（nèi）圈和外圈所產生的溫差。選擇軸（zhóu）承配合（hé）時要綜合考慮軸承套圈的（de）固定（dìng）以及軸承的工作（zuò）遊隙兩個問題。過大的（de）徑向工作遊隙會導致軸承運行過程中的（de）負（fù）荷區域過小，影（yǐng）響軸承的壽命，並產（chǎn）生較大（dà）的振（zhèn）動（dòng）與噪聲；理論（lùn）上軸承（chéng）的工作遊（yóu）隙越小，滾動體在無載荷區的引（yǐn）導（dǎo）就（jiù）越好（hǎo），軸承在運行中的噪聲就越小，但是過小的工作遊隙會（huì）使軸承抱死。軸承外圈與軸承室（shì）間（jiān）的配合型式會影響振動與噪聲的（de）傳（chuán）播。如果（guǒ）配合過鬆會引起響聲，並且會導（dǎo）致外圈在軸承室內滑動。軸承裝配時外（wài）圈的徑向間隙一般（bān）宜限製（zhì）在（3～9）μm的範圍內，但這一數據Z好根據實踐經驗選取。
　　2.3軸承預負荷
　　無論是球軸承還是滾（gǔn）子軸承，工作時軸承（chéng）所受負（fù）荷必（bì）須（xū）大於軸承的Z小工作負荷才能使軸承的滾動體在滾道內（nèi）實現純滾動，否則，滾動體將采用滾動與滑動相結合（hé）的（de）方式在滾道內運行，這種滑動現象將會破壞滾（gǔn）動體與滾道之（zhī）間的潤滑膜，使滾動體與滾道（dào）之間發生摩擦，嚴重時將會出現（xiàn）磨（mó）損現象，這種現象一方麵會由於摩擦生熱（rè）使（shǐ）軸（zhóu）承溫度升高，另一（yī）方麵由於摩擦（cā）會使滾動體振動，產生噪聲。對於球（qiú）軸（zhóu）承來說，一般采用在軸承軸向上設（shè）置彈簧，對軸承施加軸向預壓力的方法來消除球軸承中（zhōng）的內部間隙，以消除由於鬆散的滾動體在滾道（dào）內運動不受約束的現象。而對於隻能（néng）承受徑向力的圓柱滾（gǔn）子軸承（chéng）來說，一般電機轉子重力都要大於其所需要的Z小預負（fù）荷，所以，不需另加（jiā）結構來配置。
　　2.4對同（tóng）軸度的要求
　　電機兩端軸承的同軸度是影響電機軸承（chéng）振動並產生噪聲的重要因素。選擇軸承配（pèi）置型（xíng）式時，Z好使軸承配置具有自動調（diào）心功能，這樣可減小整個結構的不對中量。對於不具有自動（dòng）調心功能的配置（zhì），應采（cǎi）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Z小值內（nèi）。對於采用幾（jǐ）個軸承並（bìng）列安裝組合起來使用的軸承結構，因其限製（zhì）了軸線角（jiǎo）度變化的靈活性，對軸（zhóu）係的同軸度特別敏感（gǎn），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。
　　2.5對與軸承套圈配合部位的加工要求（qiú）
　　與軸承（chéng）套圈配合（hé）的（de）部位是指軸上與軸承內圈配合的軸承台的外徑以及（jí）軸承座上與軸（zhóu）承外圈配合的軸承室的內徑。這兩個部位的尺寸公差、表麵粗糙度及形（xíng）位公差要嚴（yán）格控製。如果這些部（bù）位加工不好，它的誤差會傳遞給軸承（chéng）套圈上與滾動體接觸的（de）滾道，當滾動（dòng）體在不（bú）規則的滾道上運行時，將使滾動體振動並（bìng）產生噪聲。
　　2.6潤滑脂的汙染對軸承噪聲的影響（xiǎng）
　　軸（zhóu）承內部潤滑脂被汙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（zhóu）承套圈上的滾（gǔn）道之間會形成很薄的油膜，如（rú）果潤（rùn）滑脂被汙（wū）染，油（yóu）膜將會（huì）被汙染物破壞，滾動體（tǐ）與滾道之間直接接觸，在滾動體（tǐ）和滾道表麵（miàn）形成凹坑或劃痕，長時間（jiān）的（de）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（shì）汙染潤滑脂的主要途（tú）徑。長期工作的潤（rùn）滑脂會產生氧化（huà）變（biàn）質與凝縮分油現象，Z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，保證其新鮮幹淨。對於特殊的在高溫（wēn）下運行的軸（zhóu）承，應采用高溫性能好（hǎo）的潤（rùn）滑脂。
　　3　結束語
　　振動是（shì）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（chéng）工作時低振動、低（dī）噪聲，必須從軸（zhóu）承質量以及電機的軸承結構設計、軸承支撐件加工工藝（yì）、軸承的（de）維護（hù）等（děng）各方麵全麵考慮。采用合理的設計結（jié）構，先（xiān）進的加工工（gōng）藝，正確的使用維護降低（dī）軸承噪聲，延長（zhǎng）軸承的壽命（mìng）。
　　參考文（wén）獻
　　[1]譚（tán）擁軍.滾動軸承噪聲及其控製[J].機械管理開發.2010（03）.

來源：《中國科技博覽》2014年（nián）第33期