電機(jī)軸承振動(dòng)上限是多少？

電機(jī)軸承問題終結(jié)者　王勇 

經(jīng)常有人提問電機(jī)軸承振動(dòng)Z大不能超過多少。這個(gè)提問實(shí)際上可能是在提問兩個(gè)問題。一個(gè)是電機(jī)軸承能工作的工況振動(dòng)Z大值是多少；另一個(gè)是電機(jī)裝機(jī)后測試振動(dòng)，此時(shí)振動(dòng)Z大值應(yīng)該是多少。對(duì)于前者可以通過將環(huán)境振動(dòng)當(dāng)做沖擊負(fù)荷來校核計(jì)算進(jìn)行軸承選型即可。事實(shí)上大多數(shù)朋友提問的是后者，也就是電機(jī)軸承運(yùn)行的時(shí)候，電機(jī)和軸承整體振動(dòng)值Z大應(yīng)該是多少。這里和大家進(jìn)行介紹。

事實(shí)上電機(jī)軸承振動(dòng)的限值有很多相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)。既然有了標(biāo)準(zhǔn)，為什么還有很多朋友對(duì)Z大限值有問題呢？經(jīng)常遇到的提問是：這些限值是空載還是滿載？這些限值是有效值還是其他值。

我們先看ISO2372，如下圖所示：

在表格中不難發(fā)現(xiàn)，左邊列出了振動(dòng)烈度的單位，包括速度有效值和位移峰值。在《電機(jī)軸承故障診斷與分析》一書中，縱坐標(biāo)寫的振動(dòng)烈度，并且用的單位是速度單位。實(shí)際上就是有效值（也就是均方根值）。在這個(gè)表格下面的文字也清楚地說明了這一點(diǎn)。

那么問題來了，如果工程師測量一臺(tái)電機(jī)，應(yīng)該是空載還是滿載呢？從電機(jī)軸承相應(yīng)的知識(shí)我們知道，電機(jī)本身轉(zhuǎn)矩負(fù)載是空載還是滿載對(duì)軸承本身不構(gòu)成什么影響。因此就軸承而言，空載還是滿載都不影響這個(gè)結(jié)果。但是這是不考慮電機(jī)定轉(zhuǎn)子的情況。在實(shí)際工況中，電機(jī)定轉(zhuǎn)子的情況和負(fù)載情況會(huì)影響電機(jī)的本體的振動(dòng)。注意，此時(shí)提及不是軸承振動(dòng)，而是整體振動(dòng)。因此，在對(duì)電機(jī)進(jìn)行測量的時(shí)候，空載和滿載是存在差異的。在實(shí)際測量中，就必須納入考慮。

按照ISO10816的規(guī)定，測量設(shè)備振動(dòng)應(yīng)該在機(jī)器所有可能期望的運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行測試，在將測試所獲得的Z大值作為振動(dòng)強(qiáng)度的代表值。

換言之，就是在設(shè)備運(yùn)行的所有狀態(tài)中，取孰大值。這些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)包括空載也包括滿載。更嚴(yán)密的考量甚至包括其他中間狀態(tài)。

標(biāo)準(zhǔn)里之所以這樣規(guī)定，是考慮振動(dòng)對(duì)設(shè)備的Z大傷害，并且規(guī)定了設(shè)備振動(dòng)所容許的Z大振動(dòng)烈度。（如果工程師們了解這個(gè)道理就會(huì)知道為啥低速時(shí)候選擇位移、中速的時(shí)候選擇速度，高速選擇加速度作為振動(dòng)測量值了）。

當(dāng)然，上述標(biāo)注指的是通用設(shè)備的振動(dòng)烈度。對(duì)于電機(jī)而言，還有一些更詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)。比如，GB/T 5171.1-2014規(guī)定了小功率換向器電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速空載振動(dòng)限值。這里面明確了測量對(duì)象是空載振動(dòng)。因此在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)下，僅考慮空載振動(dòng)即可。

現(xiàn)實(shí)工況中，電機(jī)廠的工程師對(duì)電機(jī)振動(dòng)的測量可以參照相應(yīng)的電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。選擇的時(shí)候不僅僅閱讀標(biāo)準(zhǔn)里的表格，標(biāo)準(zhǔn)里的相應(yīng)說明有時(shí)候也十分重要。如果某種電機(jī)沒有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，那么至少應(yīng)該符合ISO2371中對(duì)通用設(shè)備的規(guī)定。