壓裝蝸桿對電機振動噪音的影響

饒東海

摘要：為了研究壓裝蝸桿對電機振動噪音的影響，以一款車載座椅調(diào)節(jié)電機為例，通過試驗的方法，詳細(xì)地研究了蝸桿對電機振動噪音的影響。結(jié)果表明：當(dāng)蝸桿的長度是齒距的整數(shù)倍時，蝸桿的質(zhì)心在軸上上，自身平衡。壓裝蝸桿后，轉(zhuǎn)子的動不平衡量增大為原來的3倍，轉(zhuǎn)子1階和2階固有頻率降低。通過階次分析，發(fā)現(xiàn)壓裝蝸桿后，電機第1階三個方向的振動值增大了10%，而蝸桿對電機的其他階次的振動和噪音幾乎沒有影響。

Abstract： The influence of worm on motor vibration and noise is studied by means of experiment. The results show that when the length of the worm is an integer multiple of the pitch， the centroid of the worm coincides with the axis and balances itself. After the worm is pressed， the dynamic unbalance of the rotor increases three times as much as that of the original one，The first and second order natural frequencies of the rotor are reduced. Through order analysis， it is found that the 1st order vibration value in third directions of the motor increases by 10% after the pressed the worm， while the worm has no effect on the vibration and noise of other orders of the motor.

關(guān)鍵詞：蝸桿;電機;振動噪音;動不平衡量;階次分析

Key words： worm;motor;vibration noise;dynamic unbalance;order analysis

0 ?引言

隨著社會的發(fā)展進(jìn)步，人們對汽車的需求也越來越大。在調(diào)整汽車座椅位置時，調(diào)節(jié)電機產(chǎn)生的振動噪聲不僅會影響其他零部件的使用壽命還會影響乘坐人員的舒適性[1]。調(diào)節(jié)電機中的機械結(jié)構(gòu)部分——蝸輪蝸桿傳動機構(gòu)是完成座椅調(diào)節(jié)的核心機構(gòu)[2]。其中蝸桿是壓裝在電機軸上，會直接影響電機的振動噪音。

本文以某型號車載座椅調(diào)節(jié)永磁直流電機為研究對象，通過試驗詳細(xì)地分析了壓裝蝸桿對電機振動噪音的影響。研究成果可為蝸桿的設(shè)計及其對電機振動噪音的評估提供依據(jù)。

1 ?蝸桿自身的不平衡

從圖6看出，裸電機和壓裝蝸桿電機在各階次上的噪音值基本重合，則壓裝蝸桿對電機的噪音幾乎沒有影響。電機的轉(zhuǎn)速約為4000rpm，1階對應(yīng)的頻率為67Hz，壓裝蝸桿后，電機轉(zhuǎn)子動不平衡量增大，會直接影響電機1階的振動值，而1階66.7Hz下的噪音并不在人耳最敏感聽覺范圍內(nèi)，所以壓裝蝸桿對電機噪音幾乎沒有影響。若蝸桿的質(zhì)量過大，引起電機軸的彎曲變形，電機氣隙不均勻，電磁力波動變大，會導(dǎo)致電機電磁噪音偏大，這需要進(jìn)一步更深入的研究。

4 ?結(jié)論

本文通過試驗的方法研究了電機軸上蝸桿部件對電機振動噪音的影響。結(jié)果表明：當(dāng)蝸桿的長度是齒距的整數(shù)倍時，質(zhì)心在蝸桿的軸線上，自身平衡。壓裝蝸桿后，轉(zhuǎn)子的動不平衡量增大為原來的3倍，轉(zhuǎn)子1階和2階固有頻率減少179Hz和134Hz。壓裝蝸桿后，電機三個方向第1階振動值增大約10%，而蝸桿對電機的其他階次的振動和噪音幾乎沒有影響。

參考文獻(xiàn)：

[1]武海強.汽車座椅噪聲在線檢測的研究與實現(xiàn)[D].燕山大學(xué)，2017.

[2]劉洋.汽車座椅電機傳動機構(gòu)的仿真和有限元分析[D].中南林業(yè)科技大學(xué)，2015.

[3]趙迪，方舟，范慶明，曹巖.漸開線蝸輪蝸桿參數(shù)化設(shè)計及裝配誤差分析[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2019（2）.

[4]彭亮，談德世.多功能動平衡測量儀[J].電機電器技術(shù)，2004（1）.

[5]高興海，劉訓(xùn)濤.現(xiàn)場轉(zhuǎn)子動平衡測試方法[J].黑龍江科技學(xué)院學(xué)報，2002（4）.

[6]賴世有.智能化動平衡機測試系統(tǒng)[J].風(fēng)機技術(shù)，2001（1）.

[7]徐浩.基于固有頻率提升的車載多媒體振動夾具有限元設(shè)計[J].價值工程，2019（34）.

[8]陳永校，諸自強.電機定子的固有頻率及其模態(tài)的實驗研究[J].大電機技術(shù)，1986（2）.

[9]GB/T 10069.1-2006，旋轉(zhuǎn)電機噪音測定方法及限值 第一部分：旋轉(zhuǎn)電機噪音測定方法.

[10]李小輝，王澤威，王曉輝.采用頻譜方法分析治理電機電磁噪聲[J].價值工程，2018（29）：152-153.

[11]張浩，賀巖松，張全周，等.基于階次分析的爪極發(fā)電機電磁噪聲源分析[J].噪音與振動控制，2016（05）：44-49.