电机的机械振动和噪声包括由转子机械上不平衡产生的振动和噪声、轴承振动产生的噪声、受轴承激振而产生的端盖轴向振动和噪声、电刷和换向器(或集电环)之间的摩擦振动和噪声等等。
对电机设计者来说,轴承的选用至关重要。电机结构设计的主要任务之一就是分析计算轴承的设计寿命及疲劳寿命,确定轴承尺寸。
卧式电动机在运行中其滑动轴承只承受径向力负荷,而不允许承受轴向力负荷,但由于设计和工艺加工制造等因素,而又存在着电动机自身的轴向力负荷,这对于无止推面滑动轴承瓦是绝对不允许的。
在高速大功率电动机运行中,当转子转速达到一阶临界转速的2-2.5倍之间某一数值时,电动机的滑动轴承突然发生油膜引发的剧烈自振动。
滚动轴承的游隙,是涉及诸多特性的关键指标之一。轴承内、外圈相对位移量就是轴承游隙,径向位移量称为径向游隙,轴向位移量称为轴向游隙。
中小型电机更多的采用滚动轴承,但对于一些特殊工况的大型电机要用到滑动轴承。
电机常用的滚动轴承型号为深沟球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、角接触球轴承。小型电机两端轴承采用深沟球轴承,中型电机在负载端采用滚子轴承(一般用于高负载工况),非负载端采用球轴承(但也有相反情况)。
深沟球轴承不能承受轴向重载荷,因此在立式电机中角接触球轴承(也习惯叫做推力轴承)主要用作定位轴承。无论是单列还是双列设计,角接触球轴承都具有较高的轴向载荷承载能力和速度性能。
端盖结构设计问题主要涉及三方面因素:一是应有足够的强度和刚度;二是功能性,如选择适当的轴承型式、尺寸和润滑系统,内置集电环应设置电刷装置检察窗口,防护式电机端盖应有足够大的通风孔;三是工艺性,如保证端盖铸造、加工和装拆等工艺性可行性要求。
对电机工程师来说,在选用电机用轴承的时候,必须从各种角度来考虑该轴承的选型。