挡边表面粗糙度对精密电机轴承运行稳定性的影响

李娟，朱博文，葛世东

(洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039)

很多精密装置，如大型望远镜、特殊控制平台装置等都需要非常严格的运动控制，以达到较高的姿态稳定和指示精度[1]。在此类应用中，精密轴承用于提供精确的旋转运动。

文中针对使用陶瓷球轴承的某专用精密电动机在运行过程中出现的电流不稳定问题进行了研究，找出了原因并提出了解决方案。

1 现象与问题

某控制装置中使用了直流无刷精密电动机，其特点是承受载荷小、转速精确。电动机在恒定电压下，要求电流平稳，输出转速精确。根据电动机使用特点，电动机旋转轴系采用成对安装的陶瓷球轴承。

电动机旋转轴系中轴承运行的稳定性对电动机性能起关键作用。该电动机装配完成后，需进行电流稳定性筛选跑合试验，根据监测的电动机电流情况，判断电动机旋转轴系性能是否稳定。在跑合试验过程中，经常发生电动机电流不稳定而导致其转速不稳定的现象。图1所示为额定电压下电动机电流产生的波动；图2所示为电流不稳导致电动机转速波动。

图1 典型电流不稳现象

图2 电流不稳导致电动机转速不稳

2 机理分析与试验

分析可知，在电动机本身合格的情况下，影响其电流稳定性的因素主要是轴承摩擦力矩。

通常轴承摩擦力矩主要包括6个方面：弹性滞后引起的摩擦力矩、差动滑动引起的摩擦力矩、自旋滑动引起的摩擦力矩、保持架与球接触产生的摩擦力矩、保持架与引导面产生的摩擦力矩和油膜黏性引起的摩擦力矩[2]。……