電機軸承裝配工藝與噪聲振動的影響

楊川+郭紅麗+田澤鵬

摘 要：電機軸承裝配工藝對于電機的噪聲起著非常關(guān)鍵的作用。因此，為了有效降低和控制軸承的噪聲，對電機軸承的裝配工藝進行討論是非常有必要的。本文首先從詳細的例子分析了不同的裝配工藝對噪聲振動帶來的影響；其次，對于電機軸承裝配工藝進行了詳細的介紹。

關(guān)鍵詞：電機軸承；裝配工藝；噪聲；振動

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.17.036

電機軸承的噪聲水平是電機噪聲問題中非常值得關(guān)注的一部分內(nèi)容，其起著至關(guān)重要的作用。電機軸承的噪聲大小、振動的變化情況往往會對同一型號的電機的質(zhì)量等級起著決定性的作用，電機噪聲過大甚至可能會使原本是優(yōu)級的產(chǎn)品降為合格品。新的“電機基本技術(shù)要求”國際（GB755-81）將電機的噪聲功率氛圍N、R、S、E四個等級。導(dǎo)致小型異步電機噪聲變化的原因主要有以下幾方面的原因：第一，電機軸承本身存在著質(zhì)量問題；第二，電機的軸承結(jié)構(gòu)、尺寸配合公差和加工質(zhì)量的問題；第三，電機軸承的裝配工藝問題。本文主要將對第三方面的原因，即電機軸承裝配工藝對噪聲振動的影響。

1 電機軸承裝配工藝對噪聲振動所帶來的影響

實踐可以證明，即便電機的質(zhì)量檢測是合格的，且結(jié)構(gòu)合理、也不存在公差配合等問題，但是電機軸承的裝配工藝如果不合格，會造成很大的噪聲，會對電機的質(zhì)量等級帶來決定性的作用，更嚴重的會影響到電機的壽命周期。但是，大部分讓你認為電機軸承裝配簡單，因為軸承如何安裝，電機都可以正常的運行。因此，電機軸承裝配工藝往往成為安裝人員較為忽視的問題之一。

從上面的討論可以得出，電機軸承裝配工藝和噪聲振動有著密不可分的聯(lián)系。因此，為了實現(xiàn)減少噪聲的目的，在電機軸承安裝時采取正確的安裝工藝、安裝步驟就顯得非常有必要。為了證明不同的安裝工藝對于同一電機的噪聲帶來的影響不同，我們采用不同型號的軸承，對同一臺電機采取不停的裝配工藝進行測試分析，本文所采取軸承型號分別為日本NTN軸承和洛陽206Z1軸承，對于結(jié)構(gòu)進行如下分析：

測試結(jié)果顯示，日本NTN軸承質(zhì)量振動加速度為38dB，而洛陽206Z1軸承質(zhì)量振動加速度為47.1dB。日本NTN采用的是一般的安裝工藝，洛陽206Z1采用的安裝工藝是優(yōu)于一般，這種情況下日本NTN的噪聲反而比洛陽206Z1的噪音高18.25dB，振動加速度高0.244mm/S。從該測試結(jié)果可以證明，軸承裝配工藝對于電機軸承的噪聲影響非常顯著。為了使得測試結(jié)果更加充分，我們在同一臺電機上對熱套和手錘敲擊軸承內(nèi)圈兩種工藝進行比較，從測試結(jié)果可以看出，日本NTN軸承的單件振動加速度值要比濟南軸承低3.5dB至11dB之間，反之，優(yōu)由于裝配方式不同，質(zhì)量好的軸承裝機后的噪聲反而比差的軸承裝機噪聲平均大2.95dB。

2 電機軸承的正確安裝工藝

安裝前的清洗和安裝兩部分是電機軸承的安裝工藝的主要組成內(nèi)容。

熱套、冷壓、手錘或其他工具敲擊經(jīng)套圈敲擊軸承內(nèi)圈進行裝配、通過軸承外圈，保持架或別的其他部分受力，將軸承壓入或打入軸是目前軸承的主要四種安裝工藝。優(yōu)于第三種和第四種方法已經(jīng)不提倡和使用，本文就主要介紹第一、二兩種方法。

（1）熱套。采用熱套進行安裝的方式主要是，按照相關(guān)要求在軸承上上好潤滑劑，并且將其放入烤箱進行加熱，等加熱到一定溫度后并且進行保溫一定的實時間后再進行裝配。軸承由于受到均勻的加熱從而變形較小，并且軸承在加熱前已經(jīng)上了潤滑劑，從而在軸承的鋼球表面及溝道表面具有潤滑脂，具有良好的潤滑作用，從而對于噪聲產(chǎn)生了一定的阻尼作用。

熱套加熱的方式主要有烘箱加熱和油槽加熱兩種方式。實踐證明，以烤箱加熱的方式較優(yōu)。原因主要是在加熱的過程中，礦物油會附著在軸承的表面，從而使得軸承零件與軸承潤滑脂之間的粘附變差，從而在運轉(zhuǎn)的時候很有可能將潤滑脂甩出去。即使軸承是密封的，在運轉(zhuǎn)的過程中，液態(tài)油也會通過密封圈滲入軸承內(nèi)部。潤滑脂和油在電機運轉(zhuǎn)的過程中將會進行不斷的攪拌，從而潤滑脂的性能將會受到一定的影響，使得軸承額使用性能也會受到影響。

（2）通過軸承內(nèi)圈進行冷壓。冷壓與熱套進行相比較而言，具有以下兩方面的缺點：第一，軸承與潤滑脂之間的粘附不夠牢固，因此潤滑脂在電機運轉(zhuǎn)的過程中容易甩出軸承，容易導(dǎo)致溝道與鋼球之間會有短時間的干摩擦，從而加大噪聲。軸承在電機運行一段時間后由于溫度升高后，由于潤滑脂已經(jīng)進入了溝道，從而噪聲會好轉(zhuǎn)。因此，通過軸承內(nèi)圈進行冷壓的方式往往是開始階段的噪聲較大。

（3）清洗方式。對軸承進行清洗，一方面可以洗去軸承上的防銹劑，另一方面也可以對軸承中的臟物以及固體污染物等進行清洗。在清洗的過程中，由于軸承的防銹劑不同，因此選用的溶劑也不同。因此，在清洗前必須搞清楚軸承所采用的防銹劑。

（4）潤滑脂。潤滑脂不僅對軸承的噪聲造成一定的影響，同時其對軸承的壽命也有一定的作用。因此，在選用潤滑脂的時候，要確保潤滑脂進入溝道內(nèi)，并且保證其加熱的時候是均勻的粘附在滾動表面。

3 結(jié)束語

綜上所述，從軸承的選用、軸承的裝配方式選擇、清洗方式以及潤滑脂選用等方面加以注意，才能夠?qū)崿F(xiàn)有效控制和降低軸承噪聲和振動的目的，使得軸承發(fā)揮其最大的價值和作用。

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