由軸承和齒輪引起電機(jī)振動(dòng)的原因有哪些？

滾珠軸承通常用于小型西瑪電機(jī)，滾動(dòng)元件（鋼球）在滾動(dòng)過(guò)程中在內(nèi)圈和外圈之間建立機(jī)械接觸。它們被一層潤(rùn)滑油包圍，這提供了容易的緩沖，并且可以容易地?cái)U(kuò)展接觸表面。如果滾動(dòng)元件和環(huán)形滾道足夠圓并且沒(méi)有損壞，則接觸點(diǎn)由于壓縮力（力激勵(lì)）和潤(rùn)滑劑運(yùn)動(dòng)（位移激勵(lì)）而產(chǎn)生的周向彈性變形僅產(chǎn)生寬帶振動(dòng)（頻譜），并且潤(rùn)滑劑可以抑制振動(dòng)。如果沒(méi)有足夠的潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑劑的粘度不正確，振動(dòng)會(huì)增加（“金屬的硬噪音”），接觸點(diǎn)處的壓力會(huì)增加，材料疲勞會(huì)增加，滾道損壞，尤其是軸承的軸向過(guò)載，會(huì)導(dǎo)致更快的材料疲勞。



徑向滾珠軸承由于其制造和操作方法而具有徑向軸承間隙。如果由彈性軸向預(yù)載荷在外圈或內(nèi)圈上引起的徑向間隙被壓縮為零，則軸承球無(wú)法最佳地傳遞徑向力。軸承的裝配精度和安裝質(zhì)量在這里起著重要作用：在一定的速度下，滾珠實(shí)際上是同步運(yùn)行的，而不是在圓形或波浪形路徑上運(yùn)行。軸承支架中會(huì)發(fā)生自激軸向振動(dòng)，這種振動(dòng)被稱為口哨聲。在軸承中，我們主要遇到產(chǎn)生彈性力的運(yùn)動(dòng)，彈性力反過(guò)來(lái)會(huì)引起振動(dòng)和產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力。這意味著存在位移和力刺激，因此在對(duì)個(gè)別情況的理論分析中必須同時(shí)考慮兩者。

不平衡引起的電機(jī)振動(dòng)

在西安西瑪電機(jī)制造技術(shù)中，不可能完全對(duì)準(zhǔn)主軸和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸線。盡管可以保持小的偏差，但小型電機(jī)的典型高轉(zhuǎn)速會(huì)產(chǎn)生大量的離心力，該離心力在底部具有r＝1量級(jí)的旋轉(zhuǎn)徑向力。就彈性而言，這可以導(dǎo)致支撐點(diǎn)的徑向力的增加或減少。根據(jù)慣性軸和旋轉(zhuǎn)軸之間的偏差（平行或成角度），可能存在在相位內(nèi)、相位外或空間中相同組合的徑向力，因此這些力是由這些力（從抖動(dòng)到滾動(dòng)）引起的。軸之間的平行失配稱為靜態(tài)不平衡，而角度失配則稱為動(dòng)態(tài)不平衡。

齒輪傳動(dòng)引起的電機(jī)振動(dòng)

當(dāng)談到齒輪時(shí)，西瑪電機(jī)振動(dòng)的主要原因有兩個(gè)：第一是齒輪沒(méi)有達(dá)到精度水平，導(dǎo)致切向或徑向振動(dòng)；第二種類型是當(dāng)齒相互滾動(dòng)時(shí)，當(dāng)前傳動(dòng)比由于半徑比的變化而變化。對(duì)于多齒的大齒輪，動(dòng)力傳動(dòng)通常由幾個(gè)齒組成，只要有足夠的間隙和彈性，半徑之間的變化是均勻的，就像螺旋齒輪一樣。小型電機(jī)具有較小的齒輪，齒數(shù)較少，重疊齒數(shù)較少并且很少由正齒輪進(jìn)行干預(yù)。因此，即使徑向比的微小波動(dòng)也會(huì)使其非常明顯，導(dǎo)致軸上的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)和軸承上的徑向振動(dòng)，對(duì)應(yīng)于旋轉(zhuǎn)頻率和齒數(shù)及其倍數(shù)的乘積。這些振動(dòng)偶爾會(huì)受到旋轉(zhuǎn)頻率或其倍數(shù)的調(diào)制，例如當(dāng)塑料齒輪翹曲和松動(dòng)時(shí)。

振動(dòng)是位移激勵(lì)的一種形式，主要是產(chǎn)生壓力或力的強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)。振動(dòng)的程度取決于傳動(dòng)裝置的彈性和其他彈性、慣性矩以及傳動(dòng)裝置和潤(rùn)滑墊之間的間隙。塑料齒輪由于其彈性、低質(zhì)量和材料阻尼而在噪音方面是有利的，但隨著溫度和濕度的增加，它們的尺寸往往減小到不令人滿意的水平。因此，它們必須設(shè)計(jì)有間隙，不適用于相對(duì)較高的負(fù)載。在多級(jí)齒輪和行星齒輪中，半徑的變化在很大程度上補(bǔ)償了整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中的相互影響。在電機(jī)的使用壽命中，磨損通常會(huì)導(dǎo)致齒之間出現(xiàn)間隙和齒隙。

當(dāng)變速器系統(tǒng)接通并且發(fā)生換向時(shí)，間隙和間隙會(huì)在變速器系統(tǒng)中產(chǎn)生碰撞噪音。在運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)部件之間的摩擦?xí)a(chǎn)生隨機(jī)脈沖噪聲和連續(xù)噪聲。典型的例子是法蘭電機(jī)、無(wú)負(fù)載的齒輪、張緊不良的滾珠軸承或軸上滾珠軸承的內(nèi)圈松動(dòng)。

齒輪齒之間的距離會(huì)引起振動(dòng)（位移激勵(lì)），齒輪齒的兩側(cè)突然碰撞并彈性反彈。西瑪電機(jī)由此產(chǎn)生的重復(fù)頻率和振幅在很大程度上取決于變速器的大小，并且在零負(fù)載條件下、啟動(dòng)期間或速度變化時(shí)，它們變得非常明顯。隨著負(fù)載的增加，振動(dòng)消失。這些振動(dòng)可以通過(guò)良好的潤(rùn)滑和彈性齒最小化，這些齒提供材料阻尼（塑料），這在具有間隙或磨損金屬齒的大型電機(jī)中是非常有害的。

結(jié)論

除了預(yù)期的力、扭矩和運(yùn)動(dòng)之外，每個(gè)西安西瑪電機(jī)中不可避免地會(huì)產(chǎn)生不必要的力、力矩和運(yùn)動(dòng)。意外波動(dòng)（振蕩扭矩）疊加在預(yù)期的電機(jī)扭矩上，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中的振動(dòng)。徑向運(yùn)動(dòng)是由不平衡和磁效應(yīng)引起的徑向力引起的。隨著時(shí)間的推移，軸承和滑動(dòng)接觸表面上會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)摩擦力，并導(dǎo)致不必要的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)齒輪安裝在設(shè)備中時(shí)，齒輪可能會(huì)引起不必要的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。所有這些運(yùn)動(dòng)都形成了結(jié)構(gòu)噪音，這些噪音被傳遞到電機(jī)的振動(dòng)表面。
關(guān)鍵詞：電機(jī)振動(dòng)