專利名稱：降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低電機噪聲和振動的兩次磨削兩次校動平衡的轉(zhuǎn)子加工方法，屬于電機制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電機鑄鋁轉(zhuǎn)子一般都為剛性體，繞線轉(zhuǎn)子通過兩端繞組支架固定后也能達(dá)到剛性體。為了降低電機的噪聲和振動，轉(zhuǎn)子加工需滿足①軸承檔圓度、尺寸精度以及表面粗糙度達(dá)到圖樣規(guī)定的高精度要求；②轉(zhuǎn)子殘余不平衡量滿足高精密動平衡精度要求。電機行業(yè)通常采用一次磨削一次校動平衡的轉(zhuǎn)子加工工藝，基本滿足了一般電機 對振動、噪聲的要求。但對低噪聲電機來講，上述工藝難以達(dá)到低振動烈度和低結(jié)構(gòu)噪聲指標(biāo)要求。對電機的轉(zhuǎn)子這一旋轉(zhuǎn)零部件來說，其軸承檔的圓度、尺寸精度以及表面粗糙度及轉(zhuǎn)子的不平衡是導(dǎo)致電機噪聲高、振動大的主要原因。對于軸承檔，其圓度的允許值不應(yīng)超過設(shè)計公差值的1/8，其加工精度是關(guān)鍵因素。目前，由于測量儀器的限制，圓度的測量存在困難，一般采用橢圓度來等效替代圓度的測量。從形位公差概念來講圓度是半徑差，而標(biāo)準(zhǔn)橢圓度是直徑差，那么，不太嚴(yán)密地理解，圓度誤差是橢圓度的一半，因此橢圓度的允許值一般不應(yīng)超過設(shè)計公差值的1/4。一些國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對不同軸頸的許可橢圓度進行了規(guī)定特高級、超高級軸承，軸頸橢圓度為3 4μ m ;標(biāo)準(zhǔn)級、較高級、高級軸承，軸頸橢圓度8 12 μ m。對于轉(zhuǎn)子的不平衡，主要有三種靜不平衡、動不平衡和混合不平衡。靜不平衡，指轉(zhuǎn)子不平衡離心力在兩支座(一般為緊靠軸承臺階平面處)上產(chǎn)生大小相同、相位一致的振動；動不平衡，指轉(zhuǎn)子不平衡離心力在兩支座上產(chǎn)生大小相同而相位相反的振動；混合不平衡，這時轉(zhuǎn)子的殘余不平衡引起不平衡力偶(動不平衡)和作用在重心上的徑向力(靜不平衡)，支座的振動在數(shù)值和相位上都不相同。電機的噪聲和振動大多由混合不平衡產(chǎn)生。另外，經(jīng)過數(shù)十個規(guī)格交直流低噪聲電機的研制，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量與電機的振動烈度和低頻段的振動加速度有著直接的關(guān)系。美國MIL標(biāo)準(zhǔn)對不同轉(zhuǎn)速電機轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量劃分為標(biāo)準(zhǔn)平衡、精密平衡和超精密平衡三個等級，對于低噪聲電機轉(zhuǎn)子的平衡，應(yīng)采用超精密甚至更高的平衡等級，以達(dá)到減振降噪的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能降低電機噪聲和振動的兩次磨削兩次校動平衡的轉(zhuǎn)子加工方法，使電機在運行時振動速度低，振動加速度也低，達(dá)到降低電機噪聲和振動的目的。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法，其特征在于，步驟為
第一步、粗磨為了滿足轉(zhuǎn)子第一次校動平衡時對軸承檔支撐表面粗糙度的要求，對轉(zhuǎn)子的軸承檔及鐵心外圓進行第一次粗磨，并為第二次精磨留O. 15 O. 20mm的加工余量;第二步、第一次校動平衡當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時，校動平衡的殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOg,當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，校動平衡的殘余不平衡量控制在1. 00 1. 50g ；第三步、第二次精磨在轉(zhuǎn)子離心力可控的情況下加工，此時磨準(zhǔn)轉(zhuǎn)子各部位的公差尺寸，使得轉(zhuǎn)子實際中心線與理想中心線處于最小偏差狀態(tài)；第四步、第二次校動平衡轉(zhuǎn)子處在實際中心線與理想中心線偏差量最小的狀態(tài)，此時進行第二次校動平衡，當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 10 O. 50g,當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOgo優(yōu)選地，在進行所述第一次校動平衡及所述第二次校動平衡時采用皮帶傳動式平衡儀。通過比較，轉(zhuǎn)子加工采用兩次磨削兩次校動平衡比只采用一次磨削一次校動平衡的電機振動烈度至少提高一個標(biāo)準(zhǔn)等級，結(jié)構(gòu)噪聲降低3-5dB，視不同電機具體情況不同，振動烈度和結(jié)構(gòu)噪聲的降低也帶來了空氣噪聲的降低，可見其減振降噪效果明顯。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例作詳細(xì)說明如下。本發(fā)明提供了一種降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法，其步驟為第一步、第一次粗磨為了滿足轉(zhuǎn)子第一次校動平衡時對軸承檔支撐表面粗糙度的要求，對轉(zhuǎn)子的軸承擋、鐵心外圓進行第一次粗磨，并為第二次精磨留O. 15 O. 20mm的
加工余量。第二步、第一次校動平衡當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOg(含)以內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，殘余不平衡量控制在1. 00 1.50g(含)以內(nèi)。目的是使轉(zhuǎn)子第二次精磨時處于較好的平衡狀態(tài)，減少由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)不平衡量產(chǎn)生的離心力而造成中心線的偏離。第三步、第二次精磨在轉(zhuǎn)子離心力可控的情況下加工，此時磨準(zhǔn)軸承擋、鐵心外圓、軸伸等部位的公差尺寸，加工設(shè)備主要是磨床的精度及磨床砂輪的平衡精度對上述公差尺寸的加工精度起關(guān)鍵作用。第二次精磨具有在殘余不平衡量為O. 50 1. 50g時修正半徑差的作用，特別是能提高軸承擋的圓度精度，以達(dá)到轉(zhuǎn)子實際中心線與理想中心線處于最小偏差狀態(tài)。第四步、第二次校動平衡轉(zhuǎn)子處在實際中心線與理想中心線偏差量最小的狀態(tài)，此時進行第二次校動平衡。當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 10
O.50g(含)以內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOg(含)以內(nèi)。其中，對轉(zhuǎn)子校動平衡，平衡儀采用皮帶傳動式比萬向聯(lián)軸節(jié)傳動式精度高很多，建議首選皮帶傳動式平衡儀。對通過上述步驟得到的轉(zhuǎn)子進行質(zhì)量檢查將轉(zhuǎn)子重新放置在平衡儀上，復(fù)測殘余不平衡量是否達(dá)到要求并且穩(wěn)定性好；用帶表千分尺測量轉(zhuǎn)子軸承檔360°方向若干個外徑值，取最大值和最小值的1/2值模擬圓度的誤差值，檢查是否處于設(shè)計公差帶的1/8內(nèi)；用輪廓儀測量轉(zhuǎn)子軸承檔表面粗糙度Ra是否達(dá)到O. 8 μ m。本發(fā)明提供的兩次磨削兩次校動平衡的轉(zhuǎn)子加工方法大量應(yīng)用于某系列直流低噪聲電機和某系列交流低噪聲電機若干個規(guī) 格的研制生產(chǎn)上，取得了良好的低噪聲效果。若干規(guī)格電機經(jīng)噪聲振動測試，振動烈度至少提高一個標(biāo)準(zhǔn)等級，結(jié)構(gòu)噪聲降低3-5dB，電機的三個主要噪聲振動指標(biāo)——空氣噪聲、振動烈度和結(jié)構(gòu)噪聲均處于優(yōu)良的低噪聲水平。本發(fā)明提供的兩次磨削兩次校動平衡的轉(zhuǎn)子加工方法經(jīng)大量實踐證明，能指導(dǎo)低噪聲電機轉(zhuǎn)子的加工。
權(quán)利要求
1.一種降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法，其特征在于，步驟為第一步、粗磨為了滿足轉(zhuǎn)子第一次校動平衡時對軸承檔支撐表面粗糙度的要求，對轉(zhuǎn)子的軸承檔及鐵心外圓進行第一次粗磨，并為第二次精磨留O. 15 O. 20mm的加工余量；第二步、第一次校動平衡當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時，校動平衡的殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOg,當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，校動平衡的殘余不平衡量控制在1. 00 1. 50g ；第三步、第二次精磨在轉(zhuǎn)子離心力可控的情況下加工，此時磨準(zhǔn)轉(zhuǎn)子各部位的公差尺寸，使得轉(zhuǎn)子實際中心線與理想中心線處于最小偏差狀態(tài)；第四步、第二次校動平衡轉(zhuǎn)子處在實際中心線與理想中心線偏差量最小的狀態(tài)，此時進行第二次校動平衡，當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量不大于300kg時,殘余不平衡量控制在O. 10 O. 50g,當(dāng)轉(zhuǎn)子質(zhì)量大于300kg時，殘余不平衡量控制在O. 50 1. OOgo
2.如權(quán)利要求1所述的一種降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法，其特征在于，在進行所述第一次校動平衡及所述第二次校動平衡時采用皮帶傳動式平衡儀。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種降低電機振動和噪聲的轉(zhuǎn)子加工方法，其特征在于，步驟為第一步、對轉(zhuǎn)子的軸承檔及鐵心外圓進行粗磨；第二步、進行第一次校動平衡；第三步、對轉(zhuǎn)子進行第二次精磨；第四步、進行第二次校動平衡。通過比較，轉(zhuǎn)子加工采用兩次磨削兩次校動平衡比只采用一次磨削一次校動平衡的電機振動烈度至少提高一個標(biāo)準(zhǔn)等級，結(jié)構(gòu)噪聲降低3-5dB，視不同電機具體情況不同，振動烈度和結(jié)構(gòu)噪聲的降低也帶來了空氣噪聲的降低，可見其減振降噪效果明顯。
文檔編號H02K15/02GK103023232SQ20121055228
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者葉麗花, 何兵, 趙佳敏, 韓素芳, 楊超 申請人:上海電器科學(xué)研究院, 上海電器科學(xué)研究所(集團)有限公司