在小型電機(jī)中,通常使用的是滾珠軸承,滾動(dòng)體(鋼球)在內(nèi)圈和外圈滾動(dòng)的機(jī)械接觸,它們被一層潤(rùn)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(dòng)元件和環(huán)形滾道足夠圓且未損壞,壓縮力和潤(rùn)滑劑運(yùn)動(dòng)引起的接觸點(diǎn)軸向彈性變形,僅產(chǎn)生寬頻帶(頻譜)的振動(dòng),潤(rùn)滑劑能抑制震動(dòng)。
如果沒有足夠的潤(rùn)滑劑或潤(rùn)滑劑的粘度不正確,振動(dòng)將增加(“金屬的硬聲”噪音),接觸點(diǎn)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(huì)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(yùn)行的,而不是在一個(gè)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(dòng),其被稱為嘯叫噪聲,在軸承中,我們主要會(huì)遇到產(chǎn)生彈性力的運(yùn)動(dòng),而彈性力又會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)以及產(chǎn)生振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的力,這意味著存在位移激勵(lì)和力激勵(lì),因此在理論分析個(gè)別情況時(shí)必須同時(shí)考慮兩者。
在電機(jī)制造技術(shù)中不可能使主軸和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸完全對(duì)齊,雖然可以保持較低的偏差,但是小型電機(jī)的典型高速會(huì)產(chǎn)生大量離心力,即在支撐點(diǎn)處具有模態(tài)階數(shù)r=1的圓周徑向力,在彈性方面,這會(huì)導(dǎo)致支撐點(diǎn)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(yùn)動(dòng)(從搖動(dòng)到翻滾運(yùn)動(dòng)),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(dòng)態(tài)不平衡 。
在每臺(tái)電機(jī)中,除了期望的力、轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)之外,不可避免地還會(huì)產(chǎn)生不希望的力、轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動(dòng)。不期望的波動(dòng)(振蕩轉(zhuǎn)矩)疊加在期望的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩上,這導(dǎo)致了旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的振蕩。所有這些運(yùn)動(dòng)都構(gòu)成結(jié)構(gòu)噪聲,它們被傳遞到電機(jī)的振動(dòng)表面。

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