高速電機滾動軸承發(fā)熱與噪音問題的探討

1、高轉(zhuǎn)速電機滾動軸承發(fā)熱與噪音問題分析1 ='摘要:軸承是電機結(jié)構(gòu)中的重要部件，在電機使用過程中，軸承部位的故障占電 機全部故障的半數(shù)以上。在此，闡述了滾動軸承在電機安裝使用過程中可能發(fā)生的 故障(主要是發(fā)熱與噪音)，發(fā)生原因以及解決問題的辦法。關(guān)鍵詞：高轉(zhuǎn)速電機滾動軸承發(fā)熱與噪音1引言軸承從結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)動形式上可分為滑動軸承和滾動軸承兩大類，其中滾動軸承因 其傳動效高、摩擦系數(shù)小、價格低和使用維修方便的特點，在中小型電機中得到廣 泛應(yīng)用。但是，由于設(shè)計、安裝過程中存在的一些缺陷，電機在使用中難免產(chǎn)生一些 諸如噪音、發(fā)熱等問題，影響電機的正常使用。特別是兩極高速電機中使用的滾動 軸承，更容易

2、產(chǎn)生問題。因此,認(rèn)真分析和解決它們，對提高電機質(zhì)量,降低產(chǎn)品故障 率和返修率,增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。2滾動軸承的特點2. 1滾動軸承的優(yōu)點(1) 傳動效率高、摩擦系數(shù)小、運轉(zhuǎn)精度高、價格低和使用維修方便。(2) 某些滾動軸承(軸承組合)可同時承受徑向載荷和軸向載荷。因此,可以簡 化軸承支撐座的結(jié)構(gòu)。(3) 由于傳動效率高，發(fā)熱量少。因此，可以減少潤滑油的消耗，大部分惜況下 可以采用潤滑脂潤滑，潤滑維護(hù)方便省事。2.2滾動軸承的缺點(1) 承受載荷的能力比同體積的滑動軸承小得多，且滾動軸承的徑向尺寸大。 因此,在承受大載荷的場合和要求徑向尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊的場合，多采用滑動軸承。(2

3、) 振動和噪音較大，因此，對精度和噪音要求較高的場合多選用滑動軸承。(3) 對金屬異物特別敏感，軸承內(nèi)一旦進(jìn)入異物就會迅速損壞。高轉(zhuǎn)速電機軸 承對潤滑油的要求也特別高，要求及時按期更換高速軸承專用潤滑油，否則就會發(fā)生 軸承抱死燒壞造成電機掃堂可怕后果。(4) 高速電機軸承對兩軸承擋之間的尺寸要求和定、轉(zhuǎn)子鐵心中心對齊方面要 求很高，對軸承室的加工要求和軸承軸向游隙的要求也很高，處理不好也會造成軸承過熱，發(fā)生抱死燒壞的惡后果。3與滾動軸承有關(guān)的電機故障及其排除方法電機故障現(xiàn)象、故障原因和解決方法，山軸承原因引起的電機故障很多，處理 起來似乎并不麻煩，但事實并非如此。有些電機廠家因為軸承發(fā)熱問題，

4、特別是兩極 高速電機的軸承發(fā)熱問題一直得不到根本解決，造成出廠電機在保修期內(nèi)成批返 修。對產(chǎn)品聲譽造成很大影響，同時產(chǎn)生一些不必要的維修成本，差旅費用和工時浪 費，實在是因小失大。由此看來,在電機設(shè)計、制造和使用過程中認(rèn)真研究和分析電 機和軸承特點，及時處理好軸承問題是十分必要的，也是電機高質(zhì)量、低成本，安全 運行的有力保障。4電機設(shè)計、制造和使用過程中應(yīng)重點注意的兒個問題滾動軸承有關(guān)的電機故障及其排除辦法故障現(xiàn)象電機通電后不能起動，嗡嗡響電機運行時有朵音電機振動超標(biāo)軸承溫度過高故障原因?qū)τ谛⌒碗姍C潤滑脂變硬或裝配太緊。軸承品質(zhì)不佳，有缺陷;軸承磨損，有故 障;軸承缺少潤滑脂，潤滑脂含雜質(zhì)、過

5、稠；電機無軸承絕緣，軸電流腐蝕軸承，造成 軸承損壞;軸承磨損，間隙不合格;潤滑脂過多或過少;潤滑脂含雜質(zhì)、過稠變硬;軸 承內(nèi)套與軸徑配合過松或過緊;油封太緊，摩擦產(chǎn)生熱量;軸承蓋偏心，與軸產(chǎn)生摩擦; 電動機兩端端蓋或軸承蓋未裝平;軸承有故障，磨損，有雜物；電動機與傳動機連接偏 心或傳動皮帶過緊;軸承型號選擇過小，過載，使?jié)L動體承受載荷過大;軸承間隙過大 或過小;兩極電機采用的潤滑油（脂）牌號不合適，粘稠度太大，量太多，更換不及時。 加工制造過程山于誤差積累造成軸承軸向游隙過小，使軸承軸向受力。處理方法更換新的潤滑脂，提高裝配質(zhì)量。更換高品質(zhì)軸承;檢修或更換新軸承;清洗軸 承,更新潤滑脂;增加軸

6、承絕緣（不同廠家方法不同）；檢查軸承間隙，更換新軸承調(diào)整 潤滑脂量,軸承室容積的1/31/2。檢查并及時更換潔凈潤滑脂;過松時，采用農(nóng)機2 號膠粘劑或低溫鍍鐵處理;過緊時，適當(dāng)車細(xì)軸頸，使之符合配合公差要求。更換合 適的油封。調(diào)整或修理軸承蓋，使其與軸間隙適合。重新準(zhǔn)確安裝調(diào)試并緊固端蓋或軸承蓋。更換損壞的軸承，對含有朵物的軸承徹底清 洗，更換潤滑油（脂）。校準(zhǔn)電動機與傳動機聯(lián)接中心線，并調(diào)整傳動皮帶的張力。選 擇合適的軸承型號。更換新軸承;及時更換高速電機專用潤滑（油）脂,并掌握合適的 量，量與電機轉(zhuǎn)速成反比。提高加工精度，特別要保證兩軸承擋之間尺寸的公差，必 要時在軸承室內(nèi)給軸承外套預(yù)留0

7、.的軸向“竄動量”。（1）減小噪音方面電機設(shè)計中,對于噪音要求較苛刻的場所，應(yīng)該選用“低噪音軸承”（國產(chǎn)軸承 在其牌號之后帶“Z”）。它們的精度較高，若軸承噪音在整個電機的噪音中占的比 例很小，未必非要選用該類軸承。兩極400mm以下機座號電機,最好選用進(jìn)口軸承， 如瑞典的SKF、德國的F A G和日本的KOYO ;兩極450mm以上機座號的中型電機， 最好選用噪音較小，運行更可靠的滑動軸承。(2) 軸承軸向受力方面考慮到電機制造過程中可能造成定、轉(zhuǎn)子鐵心中心不對齊，產(chǎn)生軸向磁拉力， 首先要提高產(chǎn)品加工質(zhì)量,保證加工精度，盡量使電機定、轉(zhuǎn)子鐵心中心對齊，減小 軸向磁拉力；另外,軸承選用時還應(yīng)使

8、轉(zhuǎn)軸在軸向能有微量的自山“游動”空間，給 定、轉(zhuǎn)子鐵心一個自動找正的機會，以消除軸向應(yīng)力，減少軸承損壞。為滿足這一要 求,4極以上電機，宜選用一個“球軸承”和一個“柱軸承”；兩極450mm以上機座 號的中型電機最好選用滑動軸承，并在設(shè)計中預(yù)留出軸向'竄動量” ±3 m m; 中、小型兩極400mm以下機座號電機，可以選用兩個“球軸承”。由于軸承外套與 軸承室的配合大部分廠家采用過渡配合，加上運轉(zhuǎn)時軸承本身的熱膨脹，使軸承很難 因轉(zhuǎn)軸受熱伸長而在軸承室中沿軸向“游動”，繼而使軸承損壞。為此，實踐經(jīng)驗證 明，設(shè)計中在軸承室內(nèi)給軸承外套預(yù)留1 m m的軸向“游動”量，是解決問題的很

9、好 辦法。(3) 橡膠密封圈摩擦發(fā)熱方面電機最后裝配時，山于選用的橡膠密封圈品質(zhì)難以保證,常常是造成軸承發(fā)熱 的主要原因。對于防護(hù)等級為IP23的電機，可以考慮不用橡膠密封圈，而采用軸承 內(nèi)、外蓋迷宮環(huán)密封，對于防護(hù)等級為IP44以上的電機，必須嚴(yán)格采用高品質(zhì)的橡 膠密封圈，并且盡可能提高軸承外蓋與橡膠密封圈摩擦接觸面的光潔度，降低摩擦系 數(shù)，減少因摩擦產(chǎn)生的熱量。(4) 潤滑脂應(yīng)用方面中、小型電機的軸承一般采用潤滑脂潤滑,兩極電機應(yīng)采用高速電機專用潤滑 脂。電機正常使用過程中，應(yīng)做到經(jīng)常并及時清洗軸承，更換軸承室內(nèi)的潤滑脂，防 止油脂老化發(fā)硬、產(chǎn)生噪音,造成軸承發(fā)熱，加快軸承磨損。還應(yīng)特別注意的是:潤 滑脂的量并非越多越好,兩極高速電機潤滑脂的量還應(yīng)該更少一些，更換的頻率應(yīng)該 更大一些，并能及時排出廢油，具體使用中還應(yīng)該視電機的功率和轉(zhuǎn)子的重量而定。 有些電機用戶山于沒有按照產(chǎn)品使用維護(hù)說明書及時更換潤滑脂或者添加的潤 滑脂量過多，造成軸承發(fā)熱、燒壞抱死，嚴(yán)重影響了正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動，造成了不 必要的經(jīng)濟(jì)損失。5小結(jié)在中、小型電機的設(shè)訃、制造和使用過程中，只要能夠充分考慮到，并認(rèn)真處 理好影響軸承使用的各種因素,選用高品質(zhì)的軸承、橡膠密封圈和適量優(yōu)質(zhì)的潤滑