【正文】 性的薄弱環(huán)節(jié)，須予以足夠重視。提高軸承的接觸剛性措施：(1) 減小層次，因?yàn)槎嘁粋€(gè)層次就多一個(gè)結(jié)合面，會(huì)增加接觸變形。(2) 適當(dāng)增加接觸面積。如對(duì)軸承進(jìn)行合理的預(yù)緊。(3) 通過(guò)一定的技術(shù)要求和工藝措施，提高零件的加工精度和減小表面粗糙度來(lái)增加有效的接觸面積。 本章小結(jié)本章主要討論了電主軸靜剛度的測(cè)試方法和手段。測(cè)試過(guò)程中由于受測(cè)試裝備的限制，我們對(duì)6萬(wàn)轉(zhuǎn)電主軸只測(cè)試了它的徑向剛度。從測(cè)試的數(shù)值可以看出，電主軸的剛度值隨電主軸的套筒大小而變化。而同樣大小尺寸的套筒其剛度數(shù)值隨最高轉(zhuǎn)速高低而變化 ，一般最高轉(zhuǎn)速高的剛度，小于最高轉(zhuǎn)速低的剛度。這既反映了電主軸工作的實(shí)際需要，又與轉(zhuǎn)速高時(shí)預(yù)加載荷較小有關(guān)。N/μm）42 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電主軸靜噪聲測(cè)試 4 電主軸噪聲測(cè)試噪聲是污染環(huán)境的三大公害之一，電機(jī)噪聲又是環(huán)境噪聲的主要來(lái)源之一。目前，電機(jī)的噪聲不只是作為環(huán)境污染的噪聲源指標(biāo)，也是電機(jī)設(shè)計(jì)、工藝和裝配水平的綜合反映。在電機(jī)產(chǎn)品的技術(shù)條件中作為性能指標(biāo)之一，電機(jī)的噪聲已成為一項(xiàng)對(duì)電機(jī)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有很大影響的性能指標(biāo)[29]。 概述按照產(chǎn)生原因的不同，電機(jī)噪聲可分為電磁噪聲、機(jī)械噪聲和空氣動(dòng)力噪聲等。電磁噪聲是指電機(jī)中由電磁原因產(chǎn)生的電磁力引起電磁振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲；機(jī)械噪聲是指軸承的摩擦、轉(zhuǎn)子的機(jī)械不平衡、電刷與換向器(或滑環(huán))之間的摩擦等原因產(chǎn)生的噪聲；空氣動(dòng)力噪聲主要是指在冷卻氣體的風(fēng)路中，當(dāng)有渦流或壓力的突然變化時(shí)，氣體將引起擾動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。電機(jī)噪聲的測(cè)定是一個(gè)復(fù)雜、細(xì)致且技術(shù)性很強(qiáng)的工作。測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確與否，不僅受到測(cè)試方法、測(cè)試環(huán)境、測(cè)試儀器等諸因素的影響，還與電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。電機(jī)實(shí)際負(fù)載運(yùn)行情況下的噪聲特性十分復(fù)雜，也給電機(jī)噪聲的測(cè)試帶來(lái)了困難。因此，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/[30]《旋轉(zhuǎn)電機(jī)噪聲測(cè)定方法及限值》中有關(guān)規(guī)定，在電機(jī)噪聲測(cè)定時(shí)，應(yīng)在空載穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行。 電機(jī)噪聲的物理量度 聲壓與聲壓級(jí)[31] 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中以波動(dòng)的形式傳播，稱為聲波。當(dāng)機(jī)械振動(dòng)在空氣中傳播時(shí)，使大氣壓產(chǎn)生一個(gè)壓力波動(dòng)，氣壓波動(dòng)的大小稱為聲壓。通常用聲壓來(lái)量度聲音的大小。聲壓的單位為帕[斯卡](Pa或N／m2)。正常人耳的聞閾限聲壓為2105Pa，痛閾限聲壓約為20Pa。更高的聲壓會(huì)導(dǎo)致人耳的鼓膜損傷。為了便于量度和計(jì)算，實(shí)用上常用聲壓級(jí)來(lái)表示聲音的大小。一個(gè)聲音的聲 壓級(jí)等于該聲音聲壓相對(duì)值的常用對(duì)數(shù)的20倍，即 （） 式中，Lp為聲壓級(jí)(dB)；P為聲壓(Pa)；P0＝2105(Pa)為基準(zhǔn)聲壓?？梢钥闯觯?dāng)基準(zhǔn)聲壓(聞閾限聲壓)時(shí)的聲壓級(jí)為0dB，聲壓每變化10倍，聲壓級(jí)則變化20dB，當(dāng)聲壓變化百萬(wàn)倍而達(dá)到痛閾限聲壓時(shí)，對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)為 120dB。 聲強(qiáng)級(jí)與聲功率級(jí) 聲波在介質(zhì)中傳播時(shí)具有一定的能量。聲源在單位時(shí)間內(nèi)輻射出的總聲能稱為聲功率(W)。在單位時(shí)間內(nèi)，通過(guò)垂直于聲波傳播方向單位面積的聲功率稱為聲強(qiáng)(W／m2)。由于聲強(qiáng)和聲功率從人耳的聞閾限到痛閾限相差萬(wàn)億倍，實(shí)際上用相應(yīng)相對(duì)值常用對(duì)數(shù)的10倍來(lái)表示，稱為聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)。 （） （）式中，L1為聲強(qiáng)級(jí)(dB)；I為聲強(qiáng)(W／m2)；I0＝1012(W／m2)為基準(zhǔn)聲強(qiáng)；Lw為聲功率級(jí)(dB)；W為聲功率(W)；W0＝1012(W)為基準(zhǔn)聲功率。 頻譜 人耳可聞聲音的頻率范圍為20Hz~20kHz。為了分析的方便，把這個(gè)聲頻范圍劃分為若干個(gè)頻率段，稱為頻程或頻帶。在噪聲測(cè)試中，常用的是倍頻程和1／3倍頻程。倍頻程是指頻率的上下限之比為f2／f1＝2：1的頻帶。為了更詳細(xì)地描述噪聲的頻譜，可把一個(gè)倍頻程再細(xì)分為三段小頻帶，稱為1／3頻程。 倍頻程的中心頻率（單位：Hz） The center frequency of octave(Hz)f063125250500f1~f222~4545~9090~180180~355355~710f0100020004000800016000f1~f2710~14001400~28002800~56005600~1120011200~22400 響度與響度級(jí)人耳對(duì)聲音的感受不僅與聲壓有關(guān)，而且與聲音的頻率有關(guān)。相同聲壓級(jí)的聲音，頻率高的響度大。以頻率為lkHz、聲壓級(jí)為40dB的純音的響度作為響度的單位1宋(son)。響度級(jí)也是用響度的相對(duì)值的對(duì)數(shù)量來(lái)定義的。單位為方(phon)。其確定方法是：取lkHz的純音作為基準(zhǔn)聲音，若某一噪聲聽(tīng)起來(lái)與基準(zhǔn)純音一樣響，則該噪聲的響度級(jí)(phon)就等于基準(zhǔn)純音的聲壓級(jí)(dB)。 聲級(jí)的運(yùn)算 在噪聲測(cè)試時(shí)常遇到多個(gè)噪聲源聲級(jí)的相加、相減和求平均值的運(yùn)算。顯然，這種運(yùn)算不是聲級(jí)分貝值的直接算術(shù)運(yùn)算，而要通過(guò)聲強(qiáng)(能流密度)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。 n個(gè)聲強(qiáng)級(jí)LI1，LI2，…，LIn相加時(shí)，總聲強(qiáng)級(jí)LIt為： () 由于第i個(gè)聲強(qiáng)級(jí)LIt與聲強(qiáng)Ii的關(guān)系為 ，則代入式()可得 ()n個(gè)聲壓級(jí)相加時(shí)，用類似的方法可得總聲壓級(jí)Lpt為： ()式中，Pi、Lpi為第i個(gè)聲壓與聲壓級(jí)。在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試噪聲時(shí)，往往需要從總聲級(jí)中減去環(huán)境聲級(jí)，以求得被測(cè)設(shè)備的聲級(jí)。兩個(gè)聲壓級(jí)相減時(shí)可用如下公式： ()式中，Pt、Lpt為總聲壓與總聲壓級(jí)；Pb、Lpb為環(huán)境聲壓與環(huán)境聲壓級(jí)。多次測(cè)試求取聲壓級(jí)的平均值時(shí)，可用下式計(jì)算： ()式中，n為測(cè)試次數(shù)。 電機(jī)噪聲測(cè)試的實(shí)驗(yàn)儀器按照國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC 651和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 3785[32]的規(guī)定，噪聲測(cè)試用聲學(xué)儀器分為四個(gè)準(zhǔn)確度等級(jí)。 噪聲準(zhǔn)確度等級(jí)及應(yīng)用范圍 The scope of application of noise accurate levels類型準(zhǔn)確度（固有誤差）使用范圍0型177。實(shí)驗(yàn)室參考標(biāo)準(zhǔn)1型177。 dB聲學(xué)環(huán)境能嚴(yán)格控制的場(chǎng)合2型177。1 dB一般測(cè)試3型177。 dB現(xiàn)場(chǎng)噪聲普查噪聲的測(cè)試主要是噪聲聲壓的測(cè)試。測(cè)試聲級(jí)的儀器稱為聲級(jí)計(jì)。聲級(jí)計(jì)主要由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、檢波和顯示等部分組成。傳聲器是一種實(shí)現(xiàn)聲電轉(zhuǎn)換的傳感器，有電動(dòng)式、壓電式和電容式等幾種。通常噪聲都是由若干不同頻率的純音復(fù)合而成，而純音的響度級(jí)可在等響度曲線上查得，因此對(duì)于頻譜連續(xù)的噪聲需要用其響度曲線對(duì)頻率計(jì)權(quán)。計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)是聲級(jí)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵部件，它是一種帶通濾波器，能近似模擬人耳的聽(tīng)覺(jué)特性。聲級(jí)計(jì)中的頻率計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)有A、B、C三種。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模擬人耳對(duì)40phon純音的響應(yīng)，對(duì)1kHz以下的中、低頻段聲音有較大衰減，對(duì)高頻段聲音較為敏感。A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)的這種特性比較接近人耳的聽(tīng)覺(jué)特性，因此在噪聲測(cè)試中應(yīng)用最廣泛。在我國(guó)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的噪聲限值中，全部以A計(jì)權(quán)定義。用A計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的聲級(jí)稱為A聲級(jí)，記作LA或dB(A)。B計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模擬人耳對(duì)70phon純音的響應(yīng)，應(yīng)用較少。C計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)模擬人耳對(duì)100phon純音的響應(yīng)，由于頻響特性子直，主要用于測(cè)試總聲壓級(jí)。本噪聲測(cè)試使用的是數(shù)顯程式噪音計(jì)。符合國(guó)際委員會(huì)IEC651 TYPE2和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI TYPE2。主要規(guī)格及參數(shù)如下：規(guī)格及參數(shù)： 準(zhǔn)確度：177。(以94dB@1KH為參考音源) 頻率響應(yīng)：~ 動(dòng)態(tài)范圍：50dB 測(cè)試范圍：30~130 dBA，35~130 dBC 頻率加權(quán)特性：A和C特性 數(shù)位顯示：5位數(shù)，取樣率為2次/秒 類比刻畫顯示：一刻畫代表1dB，取樣率為2次/秒 測(cè)試擋位：30~80，50~100，60~110，80~130分貝 電主軸噪聲的測(cè)試研究本次實(shí)驗(yàn)參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/，在一個(gè)半自由場(chǎng)或類半自由場(chǎng)中電機(jī)噪聲的測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試的。 測(cè)試環(huán)境的聲場(chǎng)條件 電機(jī)噪聲測(cè)定時(shí)，測(cè)試環(huán)境對(duì)測(cè)試方法和測(cè)試結(jié)果有很大影響。不同的測(cè)試環(huán)境構(gòu)成了不同的聲場(chǎng)條件。所謂自由場(chǎng)是指聲音可向任何方向無(wú)反射地自由傳播的環(huán)境區(qū)域。具有這種聲場(chǎng)條件的測(cè)試房間稱為消聲室。 一個(gè)反射面上的自由場(chǎng)稱為半自由場(chǎng)，一般指半消聲室或室外硬地平面上無(wú)任何反射物的環(huán)境區(qū)域。工程實(shí)際中，實(shí)驗(yàn)站或大房間等類似一個(gè)反射面上的自由場(chǎng)的環(huán)境區(qū)域稱為類半自由場(chǎng)。當(dāng)被試電機(jī)無(wú)法進(jìn)入消聲室時(shí)，允許在類半自由場(chǎng)的條件下進(jìn)行噪聲測(cè)試，但測(cè)試結(jié)果必須進(jìn)行環(huán)境反射影響的修正。當(dāng)測(cè)試點(diǎn)頻帶或計(jì)權(quán)聲級(jí)的背景噪聲低于被試電機(jī)在該點(diǎn)測(cè)得的噪聲在10dB 以上時(shí)，測(cè)試值不作修正；在4～10dB時(shí)，(即測(cè)試值減去表中修正值)；在4dB以下時(shí)，測(cè)試無(wú)效。 噪聲測(cè)點(diǎn)配置 為了盡可能使電機(jī)噪聲測(cè)定時(shí)的測(cè)試面為等聲強(qiáng)面，對(duì)應(yīng)不同的電機(jī)尺寸GB/，包括半球面法，半橢球面法和等效矩形包絡(luò)面法。 背景噪聲修正值（單位：dB(A)） The revised of background noise 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)得的噪聲級(jí)與背景噪聲級(jí)之差45678910修正值K1(從總的噪聲級(jí)讀數(shù)中減去的dB數(shù))重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電主軸靜噪聲測(cè)試 電機(jī)噪聲測(cè)點(diǎn)配置方法及其應(yīng)用范圍 The scope of application of motor noise measurement point configuration測(cè)點(diǎn)配置方法電機(jī)軸中心高H/mm電機(jī)長(zhǎng)度L/軸中心高H測(cè)點(diǎn)測(cè)試半徑r/m測(cè)點(diǎn)測(cè)試半徑R/m第1~4測(cè)點(diǎn)高度/mm測(cè)點(diǎn)與電機(jī)外殼距離d/m測(cè)點(diǎn)數(shù)測(cè)試面積S/m2半球法H≤90≤250490＜H≤22515半橢球面法＞15等效矩形包絡(luò)面法H＞225H15 重慶大學(xué)本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 電主軸噪聲測(cè)試 電主軸噪聲測(cè)試報(bào)告 。 The noise test report to electronic spindle of 15,000電主軸噪聲測(cè)試記錄被測(cè)電主軸狀態(tài)名稱磨削用電主軸制造廠名洛陽(yáng)軸承研究所主軸功率25KW主軸外形尺寸DL（直徑長(zhǎng)度）170320型號(hào)2GDZ15主軸最高轉(zhuǎn)速（r/min）15000出廠編號(hào)2005063測(cè)試條件測(cè)試日期2008年3月24日20時(shí)至21時(shí)測(cè)試場(chǎng)所重慶大學(xué)動(dòng)力傳動(dòng)實(shí)驗(yàn)室室溫17天氣晴測(cè)試儀器型號(hào)AR824/SL4001A編號(hào)07001210名稱數(shù)顯程式噪音計(jì)制造廠名SMART SENSOR校對(duì)日期2008年3月25日測(cè)試人員楊鋼 康輝明電主軸安裝條件電主軸為剛性安裝。按照GB ，對(duì)軸中心高H為400mm及以下的臥式電機(jī)或電機(jī)高度的一半為400mm及以下的立式電機(jī)，應(yīng)安放在彈性墊上進(jìn)行試驗(yàn)。但由于電主軸的轉(zhuǎn)速很高，且需要專門的油、氣進(jìn)行潤(rùn)滑，因此測(cè)試時(shí)將其剛性地安裝在專用的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。電主軸在測(cè)試時(shí)的狀態(tài)使電機(jī)達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)的溫度。在空載穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試時(shí)應(yīng)使聲級(jí)計(jì)處于“慢速（SLOW）”檔位。應(yīng)保持電機(jī)供電源的穩(wěn)定性