1、 蠕一 8 波形弹簧片对电机轴向窜动 及其噪声的影响 皖南电机厂昊光跃盛康琪杜清香7 ；o 7 、 一 一 J 摘要简要论述了波形弹簧片对电机噪声振动的影响从电机加工翩造角度提出了公差 分段管理的方法，从而在不减小零部件公差带的情况下使波形弹簧片基本工作在正常的工作 高度充分发挥了1嫂形弹簧片的作用，降低了电机的轴向振动和噪声。 关词弹簧振动噪声电机 波形弹簧片是电机的零部件之一，它对 电机的振动和噪声有一定的影响，对电机轴 向窜动的影响更大。 由于轴承存在着径向游隙 电机运行时 转子会受到一个轴向的电磁力，因此在电机 运行中会产生轴向振动和噪声。解决办法是 对电机轴承施加一定的轴向预压力，得
2、以调 整轴承的径向游隙，关对电机转子承受的轴 向电磁力提供一个阻力，从而使电机的振动 和噪声得到抑制。因此波形弹簧片的预压力 选择不当，效果就不好，甚至噪声反而增大。 当预压力过小，轴承仍存在较大径向游 隙，也无法平衡电机转子承受的轴向力，轴向 窜动依然存在，反映轴向窜动的低频、周期出 现的嗡嗡声也不会降低。 当预压力过大，。轴承的径向游隙变小甚 至消失，影响轴承的正常使用，使轴承运转不 灵活，电机发出高频尖叫声，造成电机噪声很 大，甚至使轴承的寿命缩短。 当波形弹簧片施加的预压力适当，预压 力F使轴承外圈偏移，同时推动轴承内圈使 电机转子产生相应的轴向偏移，使前后轴承 的滚道完全勘合，校正了
3、轴承的径向游隙，正 好平衡了电机转子承受的轴向力，轴向窜动 受到阻尼，因此轴向点的振动和噪声较小(见 图1)。 为使轴承外圈在轴承室内不产生爬外圈 现象，同时波形弹簧片的预压力能推动轴承 外圈轴承与轴承室应有510 m的间隙。德 中小型电机199219(6) 国FAG轴承公司认为：渡形弹簧片须使轴承 外圈的最大位移处于弹力范围内，其预压力 必须增大到使轴承在受到外部所有负荷的影 响下都处于动态吻合状态。为此必须在电机 结构中使波形弹簧处于正常工作状态下，对 电机的轴向尺寸链的公差严加控制 这一观 点与前面分析的观点是一致的。 母l轴向预压力对轴承噪声和振动的影响 ，轴向珂压力 现以Y80电机为
4、倒分析波形弹簧片的工 作状态对轴向振动和噪声的影响。轴向尺寸 链的数据如下 机座的长度(L1)148一 s，轴承 室底面至上口配合平面距离(厶)126 ，转 子轴承档距离(厶)1 44一 m轴承型号 M1802041CZ ，BI4一 m径向游隙基本组为5 2O 。波形弹簧片工作高度 L 5这时 正常的弹力范围为130180N，由图2查得， 在弹力正常范围内，波形弹簧片实际工作高 度范围为125165ram。配合间隙为： 如 一148+127l X 2143751388 2=191 “ 一1 4775+126 X 214414 X 2 ：095 47 维普资讯 http:/ 因此配合间隙引 波形
5、弹簧片的实际工 作高度为：095 191。在以 处，由图2 查得此时的弹力为27“0N，波形弹簧片工作高 度偏小，预压力过大，电机会产生高频啸叫 声 在扎 处，由图2查得此时的弹力为l1 ON， 波形弹簧片工作高度偏大，预压力过小，电机 会产生轴向窜动及低频的嗡嗡声。 图2 D47的弹力位移曲线 为克服以上缺点，可采取减小零部件公 差带的方法来控制波形弹簧片的工作状态， 但这样就给加工带来困难，并使成本提高，在 目前情况下是不易为们所采纳的。如果采 取公差分段管理进行装配，则能使波形弹簧 片正常工作而又不提高成本，达到降低轴向 窜动及其噪声的目的。由于轴承加工精度较 高，可取轴承的厚度为中差，
6、即B一1395。轴 向尺寸链分3个公差段。A段：148 -o、12 6：-9、144 I1 1395，d一 l48+l2712 1438g一13952一162， 一147-90 +l267 X 2144一l3952一L 34IB 段：l4 8=8：I2、1262：8：、144：；8、1395，d一一 1_54， 一 33；C段：148：l81 126 。“、 144|2、13g5，d一1_48， 一1_25开始 进入位移一弹力曲线的陡升部分 分成以上3个公差段，波形弹簧片都在 正常的工作范围内，因此可达到降低轴向窜 动及其噪声的目的。以Y801 2电机为例，公 差分段配合与轴向点振动及其噪声的
7、关系见 表。未进行公差分段的电机，一般轴向振动及 48 其噪声分别在15mms和67dB，因此把上述 公差分段后，波形弹簧片工作在正常范围内 降低了轴向振动及其噪声值。 经上述理论分析和实际测试证明，对公 差分段管理，装配后的电机轴向振动及其噪 声比未进行公差分段的有一定的降低，证明 是行之有效。对其它规格的电机也可采用上 述方法进行公差分段配合，效果较佳。 必须注意 波形弹簧片的弹性必须符合 有关标准要求，否则在波形弹簧片压缩量一 定的情况下，预压力会过大或过小，造成电机 的振动和噪声值增大，这是不可忽视酌。 衰 功率级 撮动速度 电机编号 公差就噪声 Lw(dB) (mms) 1 6O 0
8、9O 2 62 095 3 61 12D 4 63 130 #5 6O 100 6 62 125 7 61 】_10 8 6l 115 g 59 095 10 B 60 095 11 6l 105 12 62 100 13 62 10D 14 63 仉g0 15 el 105 由以上分析和实倒证明，要使波形弹簧 片发挥作用，应做到以下几点。(1)波形弹簧 片装入电机后，对其的压缩量应使波形弹簧 片处于规定的工作高度。(2)轴承外圈在波形 弹簧片的作用下能在轴承室中自由移动。(3) 弹性元件必须有定的挠度 (4)弹性元件必 须有合适的推力跟踪轴向振动的激励，使轴 承始终处于动态吻合状态。(5)弹性元件给轴 承外圈的力应该是均匀的。 采用合理的工艺，做到上述5点，轴向尺 寸公差分段配合，波形弹簧片就会工作在正 常范围内，使电机的轴向窜动显著降低，使电 机的噪声有一定的降低。 中小型电机q992，19(6) 维普资讯 http:/
