汽車玻璃升降器電機噪音分析與解決方法

廖駿飛 宋澤良

重慶海德世拉索系統（集團）有限公司 重慶 401120

1 噪音問題

1.1 空載噪音

空載噪音是指電機通電后在未受載荷的情況下產生的噪音，我們都知道象汽車玻璃升降器上這種小的直流電機通電后轉子的轉速一般要達到5000-6000轉/分，而電機的輸出端轉速一般只有80-100轉/分，這時必須要通過轉子轉軸上的蝸桿與齒箱體內的蝸輪嚙合而達到減速才能實現，這時如果蝸桿與蝸輪匹配不好，放蝸輪的齒箱體變形量大，放轉子的機殼端面與內孔垂直度不好，轉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產生空載噪音[1]。

1.1.1 蝸桿與蝸輪的制造

蝸桿與蝸輪嚙合時模數必須相同，我們知道蝸桿一般是用金屬（45#鋼）經調質處理，再用相同模數的成型刀具加工而成，對節圓有跳動要求，并且對嚙合齒還要拋光處理，表面粗糙度要求很高，如果節圓跳動超標，嚙合齒齒形不對，表面粗糙度不符合要求，這些都會產生噪音；蝸輪材料一般是非金屬的（聚甲醛或尼龍66增強30%），是用注塑的方法加工而成，如果注塑時工藝把握不好，產品在脫模后收縮量不一致，造成齒頂圓跳動大；內孔變小、橢圓；特別是齒形變形量超差，這樣在與蝸桿嚙合時齒形匹配不好，自然要產生噪音[2]。

1.1.2 放蝸輪的齒箱體變形量大

齒箱體內與蝸輪內孔配合的軸與底面產生不垂直，同時對轉軸定位的部位因變形過大而導致蝸桿傾斜，從而使蝸輪端面與蝸桿軸線不平行，這時蝸輪、蝸桿無法正確嚙合而產生噪音。

1.2 負載噪音

負載噪音是指電機通電后在承受額定載荷的情況下產生的噪音，我們都知道汽車玻璃升降器電機只要處于工作狀態肯定有載荷，一般我們測負載噪音施加的載荷大小是按電機堵轉力矩的30%-40%，要想更接近使用狀態的話就將電機使用在車門上。在這種受到負載時產生的噪音的主要原因有：齒箱體的中心距偏大，比蝸輪、蝸桿嚙合時的中心距要大0.4mm以上；轉子軸向竄動量過大；裝配時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生干性摩擦；含油軸承在壓裝時傾斜導致與相配合的轉軸局部摩擦太大[3]。

齒箱體的中心距與蝸輪、蝸桿嚙合時的中心距相比偏大。齒箱體是注塑件，由于環境溫度、剛開始注塑、模具冷卻水的循環、操作者的責任心等因素，少數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，如果正好與嚙合時中心距為下差的蝸輪、蝸桿相匹配，此時就會造成這樣的后果。

1.3 雜音

雜音也是指電機通電后在未受載荷的情況下產生的噪音，能周期性聽到清晰的“咔、咔”聲，這一問題要簡單一點，一般都是蝸輪、蝸桿上有小的雜物或毛刺，導致蝸輪、蝸桿嚙合過程中周期性地產生雜音；或者是蝸桿機加工錯誤，無法與蝸輪匹配；另外，當機殼內磁鋼粘貼位置不好或磁鋼上粘有異物，這樣轉子旋轉后就會與機殼內磁鋼刮擦而產生雜音。

2 解決措施

2.1 空載噪音的解決措施

（1）對于蝸桿：制造方面：要求供應商制定合理的機加工工藝，并嚴格執行，同時加強自檢；入庫前檢驗方面：為防止嚙合齒齒形不好，可采用“三針法”測量，根據模數大小選擇合適外徑的測量棒測量其數值；節圓跳動超標：可用“V”形架+百分表（帶合適的測量棒）測量節圓處跳動；粗糙度不好：可用粗糙度比較塊對比其是否超標。

（2）對于蝸輪：制造方面：根據所用材料制定合理的注塑工藝，合理設計注塑模具的進料口，按相應尺寸的蝸輪設計整形模具，在剛脫模時將熱的蝸輪放入整形模具內固定，在放入水中快速冷卻以達到避免大的變形的效果，同時也可減小蝸輪的跳動；再有，在模具設計時內孔按要求放單邊約0.5mm的機加工余量，并且將模具的進料口設計在內孔部位，將注塑好的蝸輪放至少一周以上，以消除其內應力，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孔鏜一刀，這樣能更加減小跳動又能保證齒頂圓與內孔的同軸度，同時也能克服內孔橢圓這一缺點，又可以保證內孔的粗糙度。

（3）因齒箱體一般也是注塑件（材料：PBT增強20%），控制方法也按相應尺寸的齒箱體設計整形模具，在剛脫模時將熱的齒箱體放入整形模具內固定，在放入水中快速冷卻以達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，以消除其內應力。

2.2 負載噪音的解決措施

盡量克服上述導致齒箱體在注塑過程中產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、蝸桿嚙合時的中心距也處于偏大的零件裝配，這樣會達到消除負載噪音的效果。少數實在是無法選配的，可采用厚度為0.1-0.15mm青殼紙墊片加墊齒箱體內側，這時蝸桿就會向蝸輪靠近，從而嚙合時中心距會變小，這樣同樣可以消除負載噪音。

2.3 雜音的解決措施

（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）蝸桿機加工錯誤，無法與蝸輪匹配：此種情況只能將蝸桿報廢，沒有更好的辦法補救。

（3）機殼內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

3 結語

在制造汽車玻璃升降器電機的企業中，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、負載噪音、雜音。本文通過對出現這些問題的原因進行了分析并且提出了相應的解決措施，希望通過我的介紹對廣大汽車配件企業有所幫助。