廖駿飛 宋澤良
重慶海德世拉索系統(tǒng)(集團(tuán))有限公司 重慶 401120
空載噪音是指電機(jī)通電后在未受載荷的情況下產(chǎn)生的噪音,我們都知道象汽車玻璃升降器上這種小的直流電機(jī)通電后轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速一般要達(dá)到5000-6000轉(zhuǎn)/分,而電機(jī)的輸出端轉(zhuǎn)速一般只有80-100轉(zhuǎn)/分,這時(shí)必須要通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸上的蝸桿與齒箱體內(nèi)的蝸輪嚙合而達(dá)到減速才能實(shí)現(xiàn),這時(shí)如果蝸桿與蝸輪匹配不好,放蝸輪的齒箱體變形量大,放轉(zhuǎn)子的機(jī)殼端面與內(nèi)孔垂直度不好,轉(zhuǎn)軸及與之配合的含油軸承的表面粗糙度偏大,這些誤差都會使電機(jī)產(chǎn)生空載噪音[1]。
1.1.1 蝸桿與蝸輪的制造
蝸桿與蝸輪嚙合時(shí)模數(shù)必須相同,我們知道蝸桿一般是用金屬(45#鋼)經(jīng)調(diào)質(zhì)處理,再用相同模數(shù)的成型刀具加工而成,對節(jié)圓有跳動要求,并且對嚙合齒還要拋光處理,表面粗糙度要求很高,如果節(jié)圓跳動超標(biāo),嚙合齒齒形不對,表面粗糙度不符合要求,這些都會產(chǎn)生噪音;蝸輪材料一般是非金屬的(聚甲醛或尼龍66增強(qiáng)30%),是用注塑的方法加工而成,如果注塑時(shí)工藝把握不好,產(chǎn)品在脫模后收縮量不一致,造成齒頂圓跳動大;內(nèi)孔變小、橢圓;特別是齒形變形量超差,這樣在與蝸桿嚙合時(shí)齒形匹配不好,自然要產(chǎn)生噪音[2]。
1.1.2 放蝸輪的齒箱體變形量大
齒箱體內(nèi)與蝸輪內(nèi)孔配合的軸與底面產(chǎn)生不垂直,同時(shí)對轉(zhuǎn)軸定位的部位因變形過大而導(dǎo)致蝸桿傾斜,從而使蝸輪端面與蝸桿軸線不平行,這時(shí)蝸輪、蝸桿無法正確嚙合而產(chǎn)生噪音。
負(fù)載噪音是指電機(jī)通電后在承受額定載荷的情況下產(chǎn)生的噪音,我們都知道汽車玻璃升降器電機(jī)只要處于工作狀態(tài)肯定有載荷,一般我們測負(fù)載噪音施加的載荷大小是按電機(jī)堵轉(zhuǎn)力矩的30%-40%,要想更接近使用狀態(tài)的話就將電機(jī)使用在車門上。在這種受到負(fù)載時(shí)產(chǎn)生的噪音的主要原因有:齒箱體的中心距偏大,比蝸輪、蝸桿嚙合時(shí)的中心距要大0.4mm以上;轉(zhuǎn)子軸向竄動量過大;裝配時(shí)工人未按要求均勻地對蝸輪與蝸桿涂潤滑脂,使得蝸輪與蝸桿嚙合處有些地方無油或太少而產(chǎn)生干性摩擦;含油軸承在壓裝時(shí)傾斜導(dǎo)致與相配合的轉(zhuǎn)軸局部摩擦太大[3]。
齒箱體的中心距與蝸輪、蝸桿嚙合時(shí)的中心距相比偏大。齒箱體是注塑件,由于環(huán)境溫度、剛開始注塑、模具冷卻水的循環(huán)、操作者的責(zé)任心等因素,少數(shù)零件在脫模后的冷卻過程中收縮量變化過大,造成齒箱體中心距超差,而蝸輪、蝸桿加工也有誤差,如果正好與嚙合時(shí)中心距為下差的蝸輪、蝸桿相匹配,此時(shí)就會造成這樣的后果。
雜音也是指電機(jī)通電后在未受載荷的情況下產(chǎn)生的噪音,能周期性聽到清晰的“咔、咔”聲,這一問題要簡單一點(diǎn),一般都是蝸輪、蝸桿上有小的雜物或毛刺,導(dǎo)致蝸輪、蝸桿嚙合過程中周期性地產(chǎn)生雜音;或者是蝸桿機(jī)加工錯誤,無法與蝸輪匹配;另外,當(dāng)機(jī)殼內(nèi)磁鋼粘貼位置不好或磁鋼上粘有異物,這樣轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)后就會與機(jī)殼內(nèi)磁鋼刮擦而產(chǎn)生雜音。
(1)對于蝸桿:制造方面:要求供應(yīng)商制定合理的機(jī)加工工藝,并嚴(yán)格執(zhí)行,同時(shí)加強(qiáng)自檢;入庫前檢驗(yàn)方面:為防止嚙合齒齒形不好,可采用“三針法”測量,根據(jù)模數(shù)大小選擇合適外徑的測量棒測量其數(shù)值;節(jié)圓跳動超標(biāo):可用“V”形架+百分表(帶合適的測量棒)測量節(jié)圓處跳動;粗糙度不好:可用粗糙度比較塊對比其是否超標(biāo)。
(2)對于蝸輪:制造方面:根據(jù)所用材料制定合理的注塑工藝,合理設(shè)計(jì)注塑模具的進(jìn)料口,按相應(yīng)尺寸的蝸輪設(shè)計(jì)整形模具,在剛脫模時(shí)將熱的蝸輪放入整形模具內(nèi)固定,在放入水中快速冷卻以達(dá)到避免大的變形的效果,同時(shí)也可減小蝸輪的跳動;再有,在模具設(shè)計(jì)時(shí)內(nèi)孔按要求放單邊約0.5mm的機(jī)加工余量,并且將模具的進(jìn)料口設(shè)計(jì)在內(nèi)孔部位,將注塑好的蝸輪放至少一周以上,以消除其內(nèi)應(yīng)力,然后在自動儀表車上用專用的夾頭以齒頂圓定位對蝸輪內(nèi)孔鏜一刀,這樣能更加減小跳動又能保證齒頂圓與內(nèi)孔的同軸度,同時(shí)也能克服內(nèi)孔橢圓這一缺點(diǎn),又可以保證內(nèi)孔的粗糙度。
(3)因齒箱體一般也是注塑件(材料:PBT增強(qiáng)20%),控制方法也按相應(yīng)尺寸的齒箱體設(shè)計(jì)整形模具,在剛脫模時(shí)將熱的齒箱體放入整形模具內(nèi)固定,在放入水中快速冷卻以達(dá)到避免大的變形的效果,同樣也要將注塑好的齒箱體放至少一周以上,以消除其內(nèi)應(yīng)力。
盡量克服上述導(dǎo)致齒箱體在注塑過程中產(chǎn)生中心距偏大的原因;還有裝配過程中可以采用選配的方法,就是挑選蝸輪、蝸桿嚙合時(shí)的中心距也處于偏大的零件裝配,這樣會達(dá)到消除負(fù)載噪音的效果。少數(shù)實(shí)在是無法選配的,可采用厚度為0.1-0.15mm青殼紙墊片加墊齒箱體內(nèi)側(cè),這時(shí)蝸桿就會向蝸輪靠近,從而嚙合時(shí)中心距會變小,這樣同樣可以消除負(fù)載噪音。
(1)蝸輪、蝸桿上有小的雜物或毛刺的,清理干凈后雜音自然消除;
(2)蝸桿機(jī)加工錯誤,無法與蝸輪匹配:此種情況只能將蝸桿報(bào)廢,沒有更好的辦法補(bǔ)救。
(3)機(jī)殼內(nèi)磁鋼粘貼位置不好或磁鋼上粘有異物:同(1)的解決方法,只要將附著物清理干凈后雜音自然消除
在制造汽車玻璃升降器電機(jī)的企業(yè)中,常常遇到各種問題,但最為棘手的問題要屬噪音問題,噪音分為三種:空載噪音、負(fù)載噪音、雜音。本文通過對出現(xiàn)這些問題的原因進(jìn)行了分析并且提出了相應(yīng)的解決措施,希望通過我的介紹對廣大汽車配件企業(yè)有所幫助。