本文摘要：這篇電機維修論文為降低電機噪聲，除合理的設計外，制定和執(zhí)行完善的工藝規(guī)程，進行嚴格的質量監(jiān)測，科學地使用和維護，對人員、設備、材料、方法、環(huán)境、監(jiān)測等影響電機質量的因素進行全面控制，使用時進行技術和設備的更新，采用先進的工藝方法和工藝裝備
這篇電機維修論文為降低電機噪聲，除合理的設計外，制定和執(zhí)行完善的工藝規(guī)程，進行嚴格的質量監(jiān)測，科學地使用和維護，對人員、設備、材料、方法、環(huán)境、監(jiān)測等影響電機質量的因素進行全面控制，使用時進行技術和設備的更新，采用先進的工藝方法和工藝裝備，能確保電機噪音得到有效的控制。隨著社會的進步和科學技術的發(fā)展，電機噪音研究及其降噪措施還待繼續(xù)研究。
《微特電機》(月刊)創(chuàng)刊于1973年，由中國電子科技集團公司第21研究所主辦。是一本集技術性、學術性于一身，融廣告商情、行業(yè)信息于一體的綜合性專業(yè)權威期刊，讀者面已覆蓋國內外微特電機行業(yè)及其相關配套業(yè)、專業(yè)院校和研究單位等。微特電機是一種量大面廣的產品，廣泛用于家電、視聽、汽車、醫(yī)療器械、辦公設備、計算機外設、工業(yè)自控設備等領域。在即將跨入新世紀的今天，《微特電機》雜志不僅是科技信息的傳播者，而且是科技成果轉化的孵化器。選擇《微特電機》雜志，是您明智之舉。
摘要：文章主要從電機噪聲的危害性出發(fā)，分析了電機噪聲產生的原因，并對如何降低電機噪聲闡述了相應的觀點。
關鍵詞：電機噪聲;噪聲污染;機械噪聲;機械加工精度
隨著電機在日常工作及家庭生活生產中的廣泛應用，電機噪聲已成為電機質量考核的一項重要技術指標，如何降低電機的噪聲，已經引起各電機科研機構和生產企業(yè)的高度關注，并成為重點解決的問題之一。根據(jù)電機噪聲產生方式的不同，為便于論述，筆者將電機噪聲歸納為兩大類：電磁噪聲、機械噪聲(包括空氣動力噪聲)。其中機械噪聲往往是電機噪聲的主角。因專業(yè)所限，筆者僅就降低電機機械噪聲的工藝措施進行探討。由機械原因引起電機噪聲的因素較多，相對比較復雜，除設計因素外，如槽配合、功率、轉速、結構等，工藝水平的提高對電機噪聲的抑制和保證起著極為重要的作用。產生電機機械噪聲的因素有轉子動平衡、軸承、裝配及零部件的機械加工等。
1 電機噪聲的危害
電機發(fā)出異常噪聲是電機內部零件損壞的一個重要判斷依據(jù)。電機噪聲輕則對電機安全運行產生一定影響，嚴重的可能導致電機的損壞，甚至造成安全事故和較大的經濟損失。
另外，長期或長時間在充滿噪聲的環(huán)境中工作或生活時，容易引起影響人的神經系統(tǒng)，使人急躁、易怒，影響睡眠，造成疲倦，降低工作質量和工作效率;有時甚至會直接導致職業(yè)病或工傷事故的產生。
總之，噪聲污染已是當前國際社會公認的三大污染源之一，而電機噪聲是噪聲污染的聲源之一。電機廣泛地應用在日常的生活與生產中，與人們的生活有著緊密的聯(lián)系。隨著社會文明的進步，人們對噪聲污染的認識逐步的增強。因此，降低電機噪聲已是擺在人們面前的一個重要課題。
2 電機機械噪聲產生的原因
振動產生噪聲，要探討降低電機噪聲的工藝措施，必須先弄清其產生的原因。
2.1 轉子的不平衡引起的噪聲
通常在電機的結構中，剛性轉子的機械不平衡可分為靜不平衡、動不平衡和混合不平衡三種。由靜不平衡導致的離心力在兩個支座上產生大小相等、相位相同的振動;由動不平衡導致的離心力的力偶在兩個支座上產生大小相等、相位相反的振動。在生產過程中要特別注意的是動平衡精度的穩(wěn)定性，尤其是穩(wěn)態(tài)運行后有些電機就達不到總裝時的精度，這就要靠嚴格執(zhí)行轉子裝配工藝規(guī)程來保證。大型電機的生產過程中要特別重視。另外，只重視轉子本身的動不平衡精度而忽視附加零件如風扇等的平衡精度也是不夠的。
2.2 軸承引起的噪聲
軸承是電機中重要的零部件之一�？蓪⑤S承噪音歸納為兩類：軸承本身產生的噪聲、軸承與電機裝配精度引起的噪聲。
2.2.1 軸承本身產生的噪聲 絕大多數(shù)的電機選用的軸承為滾動軸承，包括滾珠軸承和滾珠軸承。滾動軸承有內圈、外圈，其間還有滾珠或滾柱和保持架，在電機旋轉過程中，這些元件會有相對運動，導致不規(guī)則的摩擦和碰撞而產生噪聲，特別是在電機高速運轉的情況下尤為明顯。目前鑒別軸承的優(yōu)劣有先進的軸承噪聲測試儀，測量軸承噪聲是否達到對應的標準要求和設計要求，這也是電機生產廠較為關注的。
2.2.2 軸承與電機裝配精度引起的噪聲 在生產實踐中，有時質量相同的同一批軸承裝在不同的電機上，測出的噪聲級差別也很大，差值最多可達到 10dB(A)以上。有時更換精密軸承后軸承噪聲還是很大，這說明軸承噪音與電機本身的結構和裝配精度有直接關系。它決定了軸承振動的傳遞和擴大，因為噪聲最后都是通過電機向外輻射的。影響軸承與電機裝配精度的主要因素有：
(1)軸承徑向游隙的大小。軸承在制造時有一個符合一定標準的原始徑向游隙值，因軸承裝入電機后軸承內外圈與軸承檔及軸承室都有一定的配合公差，較大的過盈配合會使軸承產生變形，引起游隙減小，是軸承運行在另一個游隙值，即工作游隙。實踐表明：當工作游隙為10μm左右時，噪音最小，是最合理的游隙值。游隙值過大或過小都可能會使噪音加大，因此就要求原始的游隙值必須在規(guī)定范圍內。工作游隙與原始游隙的差值主要與軸承內圈和軸承擋之間的配合、類別及軸承檔加工精度有關，這就要求軸承制造廠保證軸承的加工精度和原始游隙的公差帶寬度。也就是說，軸承本身的質量和裝配配合精度直接影響電機噪聲的大小。
(2)端蓋和機座的剛度問題。從機械結構方面來講，電機可看成是由幾個零部件(定、轉子、軸承與端蓋)組成的振動系統(tǒng)。由于軸承內圈裝配在轉軸上產生橢圓變形，徑向減弱了軸承與電機的振動系統(tǒng)發(fā)生“調諧”，從而引起振幅較大的軸向振動。值得注意的是，引起定子鐵芯電磁振動的電磁力波，同時也作用在轉子上。一般情況下，若轉子剛度好可忽略它引起的彎曲振動，但它會通過軸承傳到端蓋及整個電機。由于軸承滾珠(滾柱)與內圈相對運動的不規(guī)則，傳遞到軸承外圈上的電磁力波頻率不甚穩(wěn)定，而端蓋又是薄殼結構，軸向剛度差，它有很多不同階段的固有頻率，容易引起物件共振噪聲。在有適當?shù)墓ぷ饔蜗稌r，電磁力波傳遞到端蓋時有一定的衰減，端蓋上的激振力較小，即當間隙過小時，激振力就變大。這就是很多槽配合不太理想的電機對軸承噪音比較敏感的原因。一旦軸承裝配不當就會引起端蓋等物件在定子(或轉子)槽頻率附近出現(xiàn)較大共振，引起噪聲。
2.3 機械加工因素引起的噪聲
機殼、定子、轉子、轉軸、軸承室等的加工精度，包括同軸度、圓度等形位公差和尺寸公差，及表面粗糙度等，對最最終裝配質量均有影響，即這些因素有可能導致機械噪音因素的疊加，使電機噪音的增大。如：設計的定子內圓公差為+0.20～ +0.10，轉子外圓公差為-0.10 ～0.20，實際加工時如分別取上下限值，則定轉子之間的單面徑向間隙為10～20μm。間隙的大小影響到電機噪音的大小，而且間隙過小時加上裝配不同軸的話，還可能出現(xiàn)掃膛現(xiàn)象。
2.4 其他因素引起的噪聲
噪聲產生還有另外一部分原因。如：在一般的情況下，機械噪聲是電機噪聲的主要來源。通常情況下，因散熱需要，電機的密封性有限，致使在長期運轉后，吸附的塵埃量會不斷增加，影響了電機的散熱性，運轉時產生的熱應力容易引起軸彎曲和位移，而軸的熱彎曲和熱位移又會增加電機的噪音。另外碳刷的振動、風扇高速旋轉時產生的氣流、電機的使用和維護不當?shù)榷紩痣姍C噪聲。
3 降低電機噪聲的工藝措施
針對電機機械噪聲產生的原因，筆者分別提出相應的工藝措施，借此拋磚引玉，共同探討。
3.1 轉子機械不平衡產生的噪聲控制方法
轉子的不平衡量應盡可能減到最小，否則平衡精度就低。平衡精度與電機的規(guī)格、性質和使用條件有關。例如：船用電機顛簸性大，運行時間長，振動和噪聲要小，平衡精度要求較高。轉子鐵芯的直徑與長度之比越大，離心力越大，平衡精度要高。轉子的轉速越高，平衡精度要求亦高。電機在使用時的基礎狀況，如軸承和各支持部分的剛性差，平衡精度要求高。
針對上述內容，提出幾點有利的工藝措施來提高轉子動平衡精度：(1)轉子的加工必須保證滿足設計的對稱性和同軸度;(2)風扇和繞組支持的圓周及平面應盡可能都加工，以保證其同軸度，非加工面要保證光滑平整;(3)軸料加工前要檢查，彎料要經過調直后才能加工;(4)轉子的各部位所分布的不平衡量是不相同的，為了減小旋轉時的離心力，必須選擇2個校正面，為了獲得較好的平衡效果，支點應盡量靠軸承檔，校正面內的平衡配重量所在位置的半徑應盡可能大，以減少配重量;(5)如使用風扇，其不平衡徑向力，隨轉速和直徑的不同而變化，因此在調動平衡時，平衡機的轉速應盡可能高;(6)嵌線時，每極繞組的重量應當盡可能一致;浸漆時，對油漆的粘度、浸漆時間和方法、烘漆時間和溫度等的控制應適宜，嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程，特別是油漆的調配，應視季節(jié)的變化而作適當調整，以保證漆層均勻、無漆瘤，轉子采用立浸立烘;(7)硅鋼片厚薄不均勻和毛刺大引起的不平衡，可在沖片沖制和鐵芯疊壓過程中嚴格遵守工藝規(guī)程和模具的維護規(guī)定，盡可能減小其不平衡量;(8)工藝裝備的選用要能保證轉軸、風扇、集電環(huán)、繞組支持和轉子鐵芯等在加工中的同軸度;(9)如需校平衡，平衡塊加在風扇、平衡環(huán)、繞組支持上，保證整體的動平衡;(10)動平衡機的操作、維護等必須嚴格遵守相關的規(guī)定。
3.2 降低軸承噪音的主要方法
(1)注意軸承的選擇。大多數(shù)的電機軸承在運轉過程當中，軸承的振動程度會隨軸承內徑的增加而增大，每增加5mm的直徑，振動約增大1～2dB。
(2)注意軸承徑向游隙的大小。過大的徑向游隙會引起低頻噪聲升高，反之，過小的間隙則會導致高頻噪聲升高。為了減少軸承旋轉時的振動與噪聲，軸承徑向工作間隙應控制在1～9μm范圍內為宜。一般來說，電機軸承本身的振動噪聲與電機整機要求的噪聲大約相差10dB，即當電機所要求的噪聲小于 42dB時，軸承本身的噪聲就應小于32dB。這一點應通過平常對軸承或電機整機的檢驗進行對比，對同規(guī)格型號的軸承應選擇質量穩(wěn)定、噪聲值低的供應商生產的產品。
(3)對軸承適當加壓。其目的是為了消除轉子的軸向間隙。一般可以選用波形彈簧墊圈或者是三點式彈性墊圈，且置于軸伸端。
(4)對于噪聲要求比較高的電機來說，就要選用低噪音軸承。當負載較小時，可以選用含油滑動軸承，它的噪聲與同尺寸的滾動軸承相比一般可小10dB左右。
(5)同一臺電機應選用同一廠家生產的同一批次的、同規(guī)格同型號的軸承來裝配，避免混裝。
3.3 裝配和機械加工因素控制噪聲方法
(1)在裝配轉軸、軸承等時，宜放置在專用夾具上，避免徑向敲打，軸向敲擊時也不能直接擊打軸端或軸承端面，不能野蠻作業(yè)、強制裝配;裝配軸承前，應對軸承進行清洗和消磁，裝配時宜采用熱脹法，并適量涂抹相應型號的潤滑脂;
(2)對定轉子、轉軸軸承檔和端蓋軸承室的精加工工序應設立質量控制點，實施重點控制，加工精度盡量靠近公差帶中間值;同時生產企業(yè)的工藝水平和生產設備及工裝都必須能夠保證機械加工的精度。要提高機械加工的質量，必須在質量控制點的設立和檢測手段上都要有絕對保證。
轉載請注明來自發(fā)表學術論文網(wǎng)：http:///jzlw/9082.html
