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電機軸承和齒輪引起電機振動的機械誘因是什么?(一)

在小型電機中,通常使用的是滾珠軸承,滾動體(鋼球)在內(nèi)圈和外圈滾動的機械接觸,它們被一層潤滑油包圍,可以輕微的緩沖作用,使接觸面稍微擴(kuò)大。如果滾動元件和環(huán)形滾道足夠圓且未損壞,壓縮力和潤滑劑運動引起的接觸點軸向彈性變形,僅產(chǎn)生寬頻帶(頻譜)的振動,潤滑劑能抑制震動。

如果沒有足夠的潤滑劑或潤滑劑的粘度不正確,振動將增加(“金屬的硬聲”噪音),接觸點的壓力增加,材料疲勞增加以及滾道損壞,特別是軸承的軸向過載,會導(dǎo)致更快的材料疲勞。

徑向滾珠軸承由于其制造和操作方式而具有徑向軸承間隙,如果外環(huán)或內(nèi)環(huán)上的彈性軸向預(yù)載荷引起的徑向游隙被壓縮到零,軸承球則不能最佳地傳遞徑向力。

在這種情況下,軸承的安裝配合和裝配質(zhì)量起著重要的作用,在一定的旋轉(zhuǎn)速度下,球?qū)嶋H上是同步運行的,而不是在一個圓形的或波浪形的路徑上。在軸承托架中發(fā)生自感應(yīng)軸向振動,其被稱為嘯叫噪聲,在軸承中,我們主要會遇到產(chǎn)生彈性力的運動,而彈性力又會導(dǎo)致振動以及產(chǎn)生振動運動的力,這意味著存在位移激勵和力激勵,因此在理論分析個別情況時必須同時考慮兩者。

在電機制造技術(shù)中不可能使主軸和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸完全對齊,雖然可以保持較低的偏差,但是小型電機的典型高速會產(chǎn)生大量離心力,即在支撐點處具有模態(tài)階數(shù)r=1的圓周徑向力,在彈性方面,這會導(dǎo)致支撐點的周向徑向撓度增大或減小。根據(jù)慣性軸與旋轉(zhuǎn)軸(平行或角度)的偏差,可以有徑向力,在空間上,它們是同相或異相,或是相同的組合,并因此是由這些力引起的運動(從搖動到翻滾運動),軸之間的平行不匹配稱為靜態(tài)不平衡,角度不匹配稱為動態(tài)不平衡 。

在每臺電機中,除了期望的力、轉(zhuǎn)矩和運動之外,不可避免地還會產(chǎn)生不希望的力、轉(zhuǎn)矩和運動。不期望的波動(振蕩轉(zhuǎn)矩)疊加在期望的電動機轉(zhuǎn)矩上,這導(dǎo)致了旋轉(zhuǎn)運動的振蕩。所有這些運動都構(gòu)成結(jié)構(gòu)噪聲,它們被傳遞到電機的振動表面。

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