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啤嶺機電設備（上海）有限公司
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淺談如何消除電機軸承異常聲

2013-09-12

熊翔
（江西分宜煤礦電機廠，336600）
　　摘　要：介紹了電機軸承異常聲的識別方法，分析了異常聲形成的原因，提出了消除異常聲的措施。
　　關鍵詞：電機；軸承；噪聲
　　引　言
　　電動機的軸承異常聲在用戶投訴的質量問題中占有相當大的比例。在電機的出廠檢驗中，電機的軸承異常聲的一次送檢不合格率也是居所有不合格項之首。因此電機廠家越來越重視電機軸承異常聲的問題。為此，本文將對消除電機軸承異常聲進行探討。
　　1　怎樣識別電機軸承異常聲
　　電機的電磁噪聲、通風噪聲以及機械振動的噪聲混和為一體，統稱為電機的噪聲。其中機械振動噪聲主要為軸承振動噪聲。在實際中，電機有時候除了正常的基本噪聲外，還有一種異常聲音。這種聲音能明顯聽到，我們就稱它為電機的異常聲。如果這種異常聲由軸承產生，我們也稱這種異常聲為電機的軸承異常聲，習慣地稱為“軸承響”。實際上，多數電機的異常聲屬于軸承異常聲。軸承異常聲和基本噪聲是相對存在的。如果軸承噪聲超過了基本噪聲而突出來，就認為是電機的軸承異常聲。它的頻率的頻帶分布較寬，不同的人可能感覺到異常聲的大小不一樣。因此，要識別這種異常聲還要有一定的實踐經驗。
　　根據我們的經驗提出如下識別軸承異常聲的方法：
　　（a）根據聲音的特征識別。基本噪聲一般是連續的平坦的聲響，沒有明顯的高低。而軸承異常聲則是偶發性的斷續聲響，甚至有時能感覺到似乎有物體的互相磨擦聲響或撞擊聲等。
　　（b）根據聲源識別。能聽覺到異常聲源來自電機端蓋或軸承部位，則為軸承異常聲。一般滾柱軸承比滾珠軸承的異常聲的發生機率要高。如果電機的軸伸端是滾柱軸承，非軸伸端是滾珠軸承，則多數異常聲來自軸伸端。
　　（c）換元法識別。更換軸承或重新清洗軸承后，異常聲消失，則是軸承異常聲。
　　2　電機軸承異常聲的形成
　　2.1 軸承品質
　　軸承異常聲來源于軸承。因此，軸承本身的品質對軸承異常聲的大小起決定性的作用。軸承有先天性的品質缺陷，進廠時就存在的，如軸承的鋼球加工精度較差，表面有劃痕碰傷；套圈的精度、溝道的圓度、波紋度、粗糙度較差；保持架的加工精度、定位精度差、與鋼球的竄動量大、不均衡穩定等；也有在進廠后，軸承在保存和安裝過程中形成的品質缺陷，如銹蝕、碰傷、劃痕等。這些缺陷是影響軸承異常響聲的重要因素。
　　2.2 潤滑
　　潤滑是保證軸承正常運行、維持低振動低噪聲的基本條件。在正常潤滑情況下，相互配對兩運動磨擦體之間被一層潤滑膜隔開，這一層膜能減少磨擦和具有吸振緩沖的作用。一旦潤滑膜失效或不存在，或者膜厚不足時，就會發生剛體與剛體之間的剛性接觸、剛性碰撞而產生異常聲。中小型電動機一般采用鋰基潤滑脂，潤滑脂的稠度及雜質能影響軸承異常聲。
　　雜質的顆粒直徑超過潤滑膜的厚度時，雜質就成了剛性的參與者和傳播者，同時，即使小于膜厚的雜質，在數量多時，也可能改變潤滑膜的厚度，引發異常聲。
　　2.3 清潔度
　　對電機來說，軸承是精制部件。在軸承廠裝配軸承是在無塵車間裝配，而電機廠安裝軸承時，就難實現無塵安裝。軸承在一個不清潔環境中安裝，如果在安裝過程中混入雜質顆粒，就可能會引發軸承異常聲。
　　2.4 配合
　　軸承外徑與軸承內徑的配合至關重要。配合太松，軸承可能“走外圈”。配合太緊，軸承安裝困難，或難免用力敲打，損傷軸承，可能引發異常聲；或外圈受壓產生變形，滾道變形，也可引發異常聲。
　　3　消除電機軸承異常聲的措施
　　3.1 控制進廠的軸承質量
　　軸承進廠應進行進廠檢驗，進廠檢驗除外觀檢查、尺寸檢驗外，還應對每套軸承進行振動測量，確保每套軸承振動加速度值符合有關標準的要求。應選擇質量信譽好的供貨商并與其簽訂質量保證協議，提出“低振動低噪聲“的要求。
　　3.2 控制軸承室內徑公差
　　多年的實踐證明：為了降低軸承噪聲，軸承外圈在輕的壓力下就能進入軸承室，并可軸向流動。這樣有利于減小軸承噪聲或消除軸承異常聲。軸承室內徑公差設計值一般到J7，過渡配合。因為操作者一般擔心出廢品，習慣性地往負公差方向靠，所以實際尺寸總是負公差的較多，造成過盈配合。為了控制軸承室內徑尺寸公差為正公差，一是要求操作者在加工時，盡量保證軸承室內徑尺寸在正公差范圍，但不超過上限偏差；二是從設計上取消負公差，提高半級精度等級，即下偏差為0，上偏差為（IT6＋IT7）/2。這樣使操作者在加工軸承室內徑尺寸時，沒有“負公差”的意識。
　　3.3 控制清潔度
　　電機行業有許多企業不重視清洗，大多數企業沒有專門的清洗設備，靠手工吹、掃或隨意清洗一下，致使電機在一個不干凈的條件下裝配，既影響電機的內在質量又影響軸承異常聲。為了控制清潔度，在電機裝配前，要對即將裝配的零部件，如機座、端蓋、軸承蓋、轉子及軸等進行清洗。應將清洗工序列入質量控制范圍，配備質量檢驗員。清洗干凈、驗收合格的零部件才能裝配。
　　3.4 改進裝配工藝
　　在軸承熱套裝配過程中，軸承加熱方法有用烘箱加熱、渦流感應加熱、油煮加熱三種。用得Z多的還是油煮加熱。其優點是設備簡單，使用方便。其缺點是油不干凈，即使是定期換油，也時有發生。因此，在軸承油煮加熱，并裝配后，要用汽油清洗兩次。和一次清洗后，汽油變得不干凈了，要再用另外的干凈汽油清洗第二次。然后加入少許KB油（或20號機油）。KB油是一種抗磨耐磨的油脂添加劑，它可提高軸承的抗磨耐磨性，延長軸承壽命，降低軸承噪聲。加油時，邊加油邊撥動軸承，使之形成均勻油膜。Z后加入鋰基潤滑脂。和原來的裝配工藝比較，增加了一道清洗軸承和加油的工藝。這樣就保證了軸承更干凈，在加脂前加一道油，以便更快形成油膜，降低軸承噪聲或消除軸承異常聲。根據我廠的實踐，效果明顯。
　　3.5 防止軸承銹蝕
　　目前有許多電機廠對軸承的保存期不太注意。實際上，普通軸承涂的防銹油有效期只有一年。如果超過期限，不進行重新防銹處理，就有可能生銹。如果軸承滾珠或滾道銹蝕，一定會引發軸承異常聲。因此，對軸承的保存管理，要注意軸承的出品期和防銹有效期。做到定期檢查，實行“先進先出”的原則。
　　4　結束語
　　本文通過對軸承異常聲產生的原因進行探討，并提出改進措施，目的是盡可能在進行出廠試驗前消除軸承異常聲，提高電機一次交檢合格率，減少用戶投訴率，提升本廠電動機的市場竟爭力。
來源：《科技博覽》