试论电机轴承装配工艺与噪声振动的影响

试论电机轴承装配工艺与噪声振动的影响

王乃让 韩振善 王艳芳 李昆鸿 蔡晓

中车永济电机有限公司 山西 永济 044502

摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。在生产设备中，电动机是重要的驱动装置，能够给机械设备正常运转所需的动力。而在其实际运行当中，电机的轴承经常会出现一些问题，例如表现出运转噪音过大的情况。这种情况的存在，不仅对于周围环境来说是一种干扰，而且如果没有及时进行处理，则很可能因此使整个设备受到严重的损坏。对此，就需要技术人员能够对其引起足够的重视，及时做好异常噪声及振动的控制工作。本文就电机轴承装配工艺与噪声振动的影响展开探讨。

关键词：电机轴承；装配工艺；噪声；振动

引言

电机轴承的噪声水平是电机噪声问题中非常值得关注的一部分内容，其起着至关重要的作用。电机轴承的噪声大小、振动的变化情况往往会对同一型号的电机的质量等级起着决定性的作用，电机噪声过大甚至可能会使原本是优级的产品降为合格品。

1电机滚动轴承异常振动分析

在此，我们主要以滚动轴承为例进行研究：周期电机轴承主要由内外圈、保持架以及滚动体这几部分组成，其中，内圈同转动轴间具有较为密切的联系。当电机开始运转时，以上的两个部分将同时运转，外圈一般设置在轴承座或者箱体支撑物上，在电机处于工作状态时，其具有着相对静止或者静止的特征。轴承噪声可以说是电动机运行当中经常出现的问题，该种问题的诱发因素较多，对此，就需要在对故障原因进行严格判断的基础上进行科学的诊断。在实际开展异常振动情况检查时，要尽可能的保证能够实现对轴承工作情况的详细反映，在此基础上做好信号检测的同时将提取的信号根据其类型的不同做好分类，同时，也需要做好特征信号控制，在此基础上确定电机轴承在工作当中是否存在故障，如果发现故障存在，则需要在数据基础上对故障性质进行深层次的分析。可以说，滚动轴承在电机当中具有非常重要的意义，不仅包括电机正常运转中体现出的表面问题及现象，故障时的噪声信号中亦是蕴藏了诸多电机工作状态信息。对此，在实际工作开展中，工作人员则需要对该方面信息做好分析以及总结，以此在较短的时间内获得电机的数据信息。同时，需要对电机滚动轴承异常振动问题的诱因做好总结，在此基础上对针对性的处理方案进行提出，在利于问题实际处理的情况下避免电机在运行中出现噪声问题。

2轴承振动及噪声诱因

2.1配合不适宜而诱发噪声

电机轴承内套及外套往往不会出现轴承及轴间的相对滑动，但是经相关调查数据显示，现今轴承零件标准其间间隙大小往往有很大的保守成分，误差应保持在公差内，不过具体情况下则轴承偏差时应确保其紧密配合，减小轴承径向游隙而导致轴承存在极大的高频率刺耳噪音，该问题也增加了轴承噪声污染和振动问题。

2.2拆装问题

在对电机设备进行维修时，往往需要进行全部的拆装。在很多情况下，使用时间较长的电机螺丝盖位置会存在较多的锈迹以及油渍，并因此无法拆卸。在该种情况下，维修人员往往会对电机盖进行重击以图打开，但是用这种的方式进行电机拆卸，也将对电机运行产生较大的损害，主要表现在内外圈沟道平面出现凹凸不平情况以及较为严重的痕迹，如果电机体积较小，则可能因此出现变形情况，并因轴承内外同心度损坏而使得电机噪声污染问题更加严重。

2.3轴承润滑问题

轴承润滑问题主要是电机运转时其润滑程度不够，轴承润滑可谓是电机正常运转的重要环节，轴承应具备良好的润滑且保持其良好的润滑状态，这可充分降低轴承之间的摩擦，这也是轴承良好工作环境及状态保持的关键。

3电机轴承装配工艺对噪声振动所带来的影响

实践可以证明，即便电机的质量检测是合格的，且结构合理、也不存在公差配合等问题，但是电机轴承的装配工艺如果不合格，会造成很大的噪声，会对电机的质量等级带来决定性的作用，更严重的会影响到电机的寿命周期。但是，大部分让你认为电机轴承装配简单，因为轴承如何安装，电机都可以正常的运行。因此，电机轴承装配工艺往往成为安装人员较为忽视的问题之一。从上面的讨论可以得出，电机轴承装配工艺和噪声振动有着密不可分的联系。因此，为了实现减少噪声的目的，在电机轴承安装时采取正确的安装工艺、安装步骤就显得非常有必要。为了证明不同的安装工艺对于同一电机的噪声带来的影响不同，我们采用不同型号的轴承，对同一台电机采取不停的装配工艺进行测试分析，本文所采取轴承型号分别为日本NTN轴承和洛阳206Z1轴承，对于结构进行如下分析：测试结果显示，日本NTN轴承质量振动加速度为38dB，而洛阳206Z1轴承质量振动加速度为47.1dB。日本NTN采用的是一般的安装工艺，洛阳206Z1采用的安装工艺是优于一般，这种情况下日本NTN的噪声反而比洛阳206Z1的噪音高18.25dB，振动加速度高0.244mm/S。从该测试结果可以证明，轴承装配工艺对于电机轴承的噪声影响非常显著。为了使得测试结果更加充分，我们在同一台电机上对热套和手锤敲击轴承内圈两种工艺进行比较，从测试结果可以看出，日本NTN轴承的单件振动加速度值要比济南轴承低3.5dB至11dB之间，反之，优由于装配方式不同，质量好的轴承装机后的噪声反而比差的轴承装机噪声平均大2.95dB。

4电机轴承的正确安装工艺

4.1热套

热套的关键是轴承的加热方法和控制加热的温度，过去一般加热有两种方法：（1）用烘箱加热，（2）用油槽加热，最近我们和有关单位的试验证明，以烘箱加热为好。这主要是因为轴承在矿物油中加热时，矿物油粘附在轴承表面，使得轴承润滑脂与轴承零件的粘附变差，一运转就有可能将润滑脂甩出。即使密封轴承，液态的油也会通过密封圈渗入轴承内部。当电机运转时，油和润滑脂将不断地进行搅拌，使得润滑脂的性能变坏，以致影响轴承的使用。在轴承加热的过程中应注意，轴承的受热必须均匀，加热的温度一般来讲不要超过I00℃，有时由于装配的需要，希望温度高一些，但最好不要超过120℃，而且时间也不宜过长。这主要是由于：（1）轴承温度超过120℃其金相组织会发生变化，、（特殊规格例外）（2）润滑脂的使用温度也不允许超过120℃。

4.2通过轴承内圈进行冷压

冷压与热套进行相比较而言，具有以下两方面的缺点：第一，轴承与润滑脂之间的粘附不够牢固，因此润滑脂在电机运转的过程中容易甩出轴承，容易导致沟道与钢球之间会有短时间的干摩擦，从而加大噪声。轴承在电机运行一段时间后由于温度升高后，由于润滑脂已经进入了沟道，从而噪声会好转。因此，通过轴承内圈进行冷压的方式往往是开始阶段的噪声较大。

4.3清洗

目前国内轴承使用的防锈剂，大致有三种：油剂防锈剂，水剂防锈剂与气相剂。同一类型的轴承，由于生产厂不同所采用的防锈剂也不同。甚至，有的厂在同一轴承中采用两种不同的防锈剂。不同的防锈剂需采用不同的溶剂进行清洗，因此，清洗前必须搞清楚轴承所用何种防锈剂。如果防锈剂不洗干净，运行中会造成固体污染。

结语

综上所述，从轴承的选用、轴承的装配方式选择、清洗方式以及润滑脂选用等方面加以注意，才能够实现有效控制和降低轴承噪声和振动的目的，使得轴承发挥其最大的价值和作用。

参考文献

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