廣東美的暖通設(shè)備有限公司 廣東佛山 528311

摘要：在商用、家用空調(diào)領(lǐng)域常用多面出風(fēng)產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為吊裝電機(jī)配混流風(fēng)葉。與掛壁空調(diào)等產(chǎn)品不同，上述產(chǎn)品對(duì)電機(jī)與軸承的裝配及相關(guān)工藝要求更高。如果相關(guān)工藝處理不好，很容易導(dǎo)致電機(jī)軸承壽命降低、品質(zhì)下降、產(chǎn)品音質(zhì)不良。因此從可靠性角度出發(fā)，有必要對(duì)空調(diào)用電及及軸承使用進(jìn)行說(shuō)明分析。

關(guān)鍵詞：軸承；軸承異音；原因分析

1.技術(shù)背景

在商用、家用空調(diào)領(lǐng)域常用多面出風(fēng)產(chǎn)品（如圖1），其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為吊裝電機(jī)配混流風(fēng)葉。與掛壁空調(diào)等產(chǎn)品不同，上述產(chǎn)品對(duì)電機(jī)與軸承的裝配及相關(guān)工藝要求更高。如果相關(guān)工藝處理不好，很容易導(dǎo)致電機(jī)軸承壽命降低、品質(zhì)下降、產(chǎn)品音質(zhì)不良。

圖1.多面出風(fēng)產(chǎn)品

圖2.電機(jī)安裝示意圖

2.問(wèn)題分析

針對(duì)此款電機(jī)的安裝方式與軸承受力進(jìn)行分析。首先，定義電機(jī)長(zhǎng)軸端軸承為1#軸承；短軸端為2#軸承，如圖3。電機(jī)內(nèi)的1#、2#兩套軸承由于受到波片彈力與轉(zhuǎn)子自重作用下，軸承的內(nèi)外圈所受力的方向，如圖4。

從上述產(chǎn)品中抽取五臺(tái)電機(jī)進(jìn)行拆解分析。對(duì)5個(gè)轉(zhuǎn)子上兩端軸承用手感覺(jué)其靈活性，發(fā)現(xiàn)這兩套軸承都有同一個(gè)特性，就是單邊旋轉(zhuǎn)有明顯卡滯現(xiàn)象，而另一面相對(duì)較好。

圖3.電機(jī)軸示意圖

圖4.電機(jī)軸承受力分析

圖5.軸承a、b面受力分析

1#、2#軸承在a面受力旋轉(zhuǎn)時(shí)都會(huì)有明顯手感不良，但是b面旋轉(zhuǎn)卻手感良好，如下圖5。結(jié)合電機(jī)內(nèi)軸承所受力方向來(lái)看，向著與受力方向一致旋轉(zhuǎn)就會(huì)有明顯轉(zhuǎn)動(dòng)不順暢，而反向就較為好一些。初步認(rèn)為這是軸承滾道與鋼球之間產(chǎn)生干磨擦的可能。

將軸承取下并對(duì)其各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，數(shù)據(jù)如下表1。從表格可以看出，內(nèi)徑、外徑、軸承硬度指標(biāo)均在生產(chǎn)工藝控制范圍內(nèi)。注脂量有兩套偏低，與清洗誤差關(guān)系。軸承振動(dòng)等級(jí)已經(jīng)成為Z1組，受力方向的一面分貝值也要高于另一向（合格產(chǎn)品均為Z4組，分貝值≤27dB）。

表1：?jiǎn)栴}軸承檢測(cè)數(shù)據(jù)

分別對(duì)5臺(tái)電機(jī)的10套軸承的內(nèi)圈滾道、外圈滾道和鋼球表面使用顯微鏡檢測(cè)，如下圖6。

圖6.軸承顯微鏡檢測(cè)圖從以上用顯微鏡放大63倍進(jìn)行檢查所拍的圖片來(lái)分析：

1）、軸承1內(nèi)油脂比軸承2變色嚴(yán)重，這與電機(jī)結(jié)構(gòu)有一定關(guān)系。因?yàn)殡姍C(jī)短軸端端蓋是封閉的，長(zhǎng)軸端端蓋有些散熱排氣孔。這說(shuō)明電機(jī)絕緣漆烘干程度不夠內(nèi)部殘留的酸性氣體會(huì)順著排氣孔往外流，所以對(duì)長(zhǎng)軸端的軸承1影響最大，變色也就越加嚴(yán)重。

2）內(nèi)圈滾道、外圈滾道和鋼球表面均有嚴(yán)重的微動(dòng)磨損痕跡。每顆鋼球與滾道接觸位置處都有2～3個(gè)點(diǎn)，這是因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)子有幾次非常輕微的轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)滾道對(duì)應(yīng)鋼球顆數(shù)有8處這種缺陷。

3.綜合分析

3.1電機(jī)在裝入整機(jī)后在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處在一個(gè)封閉的包裝箱內(nèi)，電機(jī)漆包線上殘留的絕緣漆揮發(fā)出的酸性物質(zhì)得不到充分的排出，容易被油脂吸收，并與油脂產(chǎn)生水解反應(yīng)（漆內(nèi)甲醛+水分子→甲酸+潤(rùn)滑脂→水解→腐蝕）。導(dǎo)致油脂出現(xiàn)變色，油膜變薄，不耐沖擊，并且各項(xiàng)指標(biāo)均降低。

3.2電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)，軸承受到波型片作用力下鋼球壓住滾道，導(dǎo)致鋼球與滾道表面干接觸。該電機(jī)軸承的油脂是低噪音、低粘度的特性，潤(rùn)滑脂未不能形成很好的保護(hù)油膜。加上長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)念嵅ㄕ駝?dòng)更會(huì)加劇了接觸點(diǎn)間的微動(dòng)磨損。所以才造成接觸點(diǎn)部位產(chǎn)生了磨痕，待電機(jī)工作時(shí)噪音也因此產(chǎn)生。

3.3潤(rùn)滑只有在不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)條件才能連續(xù)分離出抗磨潤(rùn)滑劑。潤(rùn)滑脂就如同海棉浸了油一樣是需要給它力才能擠出油。并且在靜止?fàn)顟B(tài)下潤(rùn)滑脂產(chǎn)生氧化速度要比運(yùn)動(dòng)時(shí)更快，油脂的性能也會(huì)產(chǎn)生影響。

4.結(jié)束語(yǔ)

4.1電機(jī)絕緣漆選用性能更加穩(wěn)定的材料，如：使用非溶劑型絕緣漆、不含酸性成份的溶劑清漆。需確保定子烘干時(shí)間和涼干工藝，并且在通風(fēng)處讓有害氣體釋放完全最少4小時(shí)以上。庫(kù)存產(chǎn)品存放必須保證內(nèi)部的通風(fēng)狀態(tài)及控制溫度和濕度，讓殘留有害氣體得到充分排出包裝箱。并且電機(jī)不宜停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

4.2該軸承油脂主要是低噪音，其油膜非常薄，抗微動(dòng)磨損性能不好。建議根據(jù)電機(jī)功率和使用場(chǎng)合不同（如商用中央空調(diào)，家用小型中央空調(diào)，柜機(jī)等功率不一樣受力也不一樣同）盡可能選用粘度高、油膜厚一點(diǎn)的油脂，這樣軸承抗微動(dòng)磨損會(huì)有很大改善。

4.3電機(jī)裝配后能夠連運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，使軸承內(nèi)油脂更均勻，形成較均勻的油膜。

4.4電機(jī)內(nèi)軸承軸向預(yù)壓力計(jì)算方法與建議范圍：

軸向預(yù)壓力=軸承徑向額定最大靜載荷* 2%