高压电机轴承噪声与游隙

2极高压电机采用三轴承结构,即两端选用轻系列柱轴承承受径向载荷,以轻系列球轴承在轴伸端起定位作用,在保证径向载荷的前提下,又明显提高了轴承的极限转速,因此有一定优越性,但也明显存在不足之处。随着产品质量的提高,用户对电机质量的要求也越来越高。

如今,以往不被重视的轴承异响问题渐渐被许多用户所重视,从而引起电机制造厂的重视,柱轴承和球轴承相比有较大噪声,且随着游隙增大噪声更突出,冬天天气寒冷,附加润滑脂的影响,轴承异响的问题更令人困惑。所以为适应新的市场形势,两球轴承结构有渐趋取代三轴承结构的趋势,为保证承载能力极限转速不致于降低太多,较小型号中系列球轴承便成为首选。球轴承除了噪声较小外,其抗振动与冲击的能力也较柱轴承为佳。

 
轴承异响不排除电机制造因素(如配合、形位公差、电腐蚀等),但主要是因为轴承本身制造因素而引起。对于柱轴承,异常响声有多种,但仅凭耳闻的多为滚道辗轧声与啸叫声。对于啸叫声,目前国内外轴承生产厂家尚无有效的消除办法,而针对滚道辗轧声则有新产品问世,如USK公司UMBS标志的柱轴承则有较小的滚道辗轧声,可供选择与利用。轴承的有些异响反应出轴承工作状态不正常,但也有些异响与轴承使用寿命没有太大的关系。在没有特殊要求时,可以不必更换。
 
轴承噪声大小除了与电机轴承类型有关外,还与轴承游隙有直接的关系。游隙越大,噪声也越大,振动也较大。选用球轴承起定位作用时,C3游隙还须考虑对电机轴向窜动的影响。
 
轴承游隙的确定除了考虑噪声问题外,还应与轴承配合的性质联系起来,对于轴承内外圈为m5/Js6配合的情形,采用普通游隙轴承,轴承温度大部分偏高,而对于m5/H7配合的情形,采用普通游隙组轴承,轴承温度多能得到有效的控制,至于采用较多的k6/H7配合,轴加工走下差时,若轴承内径走上差或接近上差,极有可能出现走内圆的情形,此时对于定位球轴承无论普通游隙还是C3游隙都不利于窜轴的控制,而且过松的配合对轴承温度降低也没有好处。
 
试验研究表明,无论是球轴承还是柱轴承,工作在零游隙较好,但在微量负游隙状态时有最长的使用寿命(柱轴承一般不超过-10Lm,球轴承一般不超过-20Lm),增大负游隙其寿命则随之急剧降低。因此,轴承游隙大多控制在正游隙状态。由于随着游隙的增大其寿命也在不断降低,故轴承正游隙也应控制在较小的范围(柱轴承一般不大于40Lm,球轴承一般不大于80Lm)。轴承的实际工作游隙可以通过专门公式计算出,根据计算的结果,当轴承配合性质选定后应选择合适游隙的轴承,而轴承游隙确定后,则应考虑所选配合性质是不是合理。

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关键词:高压电机轴承

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