厦门鑫永元机电设备有限公司

机械噪声包括轴承噪声、因转子不平衡而产生的噪声及装配偏心而引起的噪声。另外，直流电机和串励交流电机中的碳刷也会产生振动而引起噪声。在很多情况下，机械噪声往往成为电机噪声的主角。

4.1　轴承噪声的产生与控制

　　由于轴承随电机转子一起旋转，因滚珠、内圈、外圈表面的不光滑，它们之间有间隙，滚珠的不圆或内部混合杂物，而引起它们间互相碰撞产生振动与噪声。

　　其产生的噪声值与滚珠、内外圈沟槽的尺寸精度、表面粗糙度及形位公差等有很大关系。有人认为，只要采用精密轴承就可以降低轴承噪声，殊不知使用后，反而使噪声增加。原因是轴与轴承内圈的配合过紧，使精密轴承的内圈变形大于普通轴承的变形量，因而跳动、振动加大，噪声上升。所以轴承与轴承室、轴的配合也是非常重要的。

　　降低轴承噪声应采取下列方法：

　　⑴一般应采用密封轴承，防止杂物进入；

　　⑵轴承生产厂在轴承装配前，对滚珠、内圈、外圈的机加工一定要达到设计要求，在装配时，应有严格的退磁清选工序，洗去油污与铁屑。事实证明，清洗后的轴承比清洗前的轴承噪声一般降低3dB。润滑脂一定要清洁干净，绝不能含有任何铁屑、灰尘和杂质；

　　⑶轴承外圈与轴承室的配合、内圈与轴的配合，一般不宜太紧。轴承外圈与轴承室的配合，其径向间隙宜在3～9μm的范围内；

　　⑷为消除转子的轴向间隙，必须对轴承施加适当的压力。一般选用波形弹簧垫圈或三点式弹性垫圈，且以放在轴伸端为宜；

　　⑸对于噪声要求特别的电机，宜选用低噪声轴承。当负载不太大时，可采用含油滑动轴承，它比同尺寸的滚动轴承的噪声有时可低10dB左右；

4.2　转子机械不平衡产生的噪声与控制

　　如果一个电机转子（包括上面的绕组）的质量分布是均匀的，制造与安装时的圆度和同心度是合格的，则运转平稳，它对轴承或支架的压力只有静压力，即转子本身的重量。如果转子的质量分布是不均匀的，则转子是不平衡的转子，它转动时就会产生附加的离心力，轴承或支架就会受到周期性附加离心力的作用，通过轴承或支架传到外壳，引起振动，产生噪声。当不平稳量过大或转速过高，将使电机无法正常工作，甚至损坏或飞逸，后果十分严重。电机中冷却风扇的不平衡同样也会产生较大的噪声。

　　转子的平衡有二种：静平衡与动平衡。

　　静平衡的转子不一定动平衡，但动平衡的转子一定会静平衡。所以转子仅校静平衡是不够的，对于速度较高的转子必须校动平衡。目前常用两种方法使之平衡：去重法与加重法。去重法效率较高，但对铁芯会造成一定损伤，特别是在不平衡量较大时，就不宜采用此法。加重法的加工效率不高，但比较灵活，且不损伤转子铁芯。不平衡的风扇同样需要校动平衡。

　　图1是德国工程师学会（VDI）标准规定的电机允许的残留不平衡量或总偏心值。

图1　允许的残留不平衡量或总偏心值

　　a—对于小电枢；b—对于固定的涡轮发电机或有特殊要求的中型或大型电枢；c—对于特殊要求的小电枢；d—对于精密磨床的电枢。

4.3　碳刷装置噪声的产生与控制

　　碳刷装置的噪声是由碳刷位置安装不良或碳刷与刷架的配合不当或碳刷压力不适合及换向器表面有毛刺或圆度不够等多方面的原因所产生的。

　　图2是部分电机厂的经验曲线，它说明了碳刷的倾斜角α及刷架外面的伸出长度l1与噪声大小的关系。当电机为25～50W，转速为3500～5000r/min，并使用常规换向器与碳刷时的值是：倾斜角α为0°，伸出长度l1为2～4mm，碳刷与刷架之间的间隙为0.2mm。

　　另外，还应选择换向性能与摩擦性能良好的碳刷也有助于降低噪声

图　2

　　a—电刷一换向器系统的几何形状；⑴电刷；⑵刷架；⑶换向器表面，α是倾斜角，l1外部电刷长度；b─噪声与α的关系；c─噪声与l1的关系。

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