專(zhuān)利名稱(chēng)：減振墊及應(yīng)用該減振墊的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種減振安裝結(jié)構(gòu)，尤其是一種日用電器電機(jī)的減振安裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，在日用電器中，單相異步電機(jī)使用是非常普及的，針對(duì)該類(lèi)電機(jī)的振動(dòng)及噪聲的研究很多，但在實(shí)際應(yīng)用中由于電機(jī)加工精度，定轉(zhuǎn)子材料的批次性差異等因素的限制，導(dǎo)致單相異步電機(jī)在使用過(guò)程中極易出現(xiàn)振動(dòng)噪聲問(wèn)題，尤其是低頻噪聲仍然是行業(yè)內(nèi)一大難題。單相電機(jī)的振動(dòng)主要由軸向振動(dòng)、徑向振動(dòng)及切向振動(dòng)組成，軸向和徑向振動(dòng)較 大，切向振動(dòng)較小。切向振動(dòng)對(duì)電機(jī)本身而言是微乎其微的，但它主要是通過(guò)連接或固定的零部件向外傳遞振動(dòng)，從而輻射二次噪聲，而使用異步單相電動(dòng)機(jī)的日用電器，多使用鈑金薄壁零件作為電機(jī)支架或固定板，因此電機(jī)的切向振動(dòng)很容易傳遞到與之相連的鈑金件，甚至?xí)疴k金共振，輻射出強(qiáng)于電機(jī)數(shù)倍的噪聲。目前，單相異步電機(jī)的安裝主要有兩種，水平安裝和豎直安裝，水平安裝時(shí)為了保證運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，多使用硬鏈接，豎直安裝一般采用了減振措施，但僅在電機(jī)支腳增加一形狀簡(jiǎn)單的橡膠墊，減振效果一般是很不理想的。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有單相電機(jī)工作噪聲仍然較大的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種主要通過(guò)隔離電機(jī)切向振動(dòng)來(lái)減弱機(jī)組噪聲的減振墊及應(yīng)用該減振墊的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)。本發(fā)明首先為解決該技術(shù)問(wèn)題設(shè)計(jì)了一種減振墊。減振墊，包括具有通孔的墊體，沿所述通孔的軸線方向，墊體包括位于中間的隔振段和分別位于隔振段兩端的第一減振段和第二減振段，隔振段的內(nèi)徑>第一減振段的內(nèi)徑，隔振段的內(nèi)徑> 第二減振段的內(nèi)徑，隔振段的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽，環(huán)形槽的寬度<隔振段的長(zhǎng)度。所述第一減振段的外徑< 第二減振段的外徑。第一減振段的內(nèi)徑=第二減振段的內(nèi)徑。以下為應(yīng)用前述減振墊的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案。單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，包括用于將減振墊和帶安裝孔的電機(jī)支腳固定到安裝基礎(chǔ)上的連接螺栓及其配套的緊固件，電機(jī)支腳的安裝孔與減振墊上的環(huán)形槽卡接配合，減振墊的通孔與連接螺栓間隙配合，在緊固狀態(tài)下，減振墊在其軸向具有可活動(dòng)間隙δ。所述連接螺栓包括螺桿和螺桿一端的螺栓頭，螺桿包括光桿段和螺紋段，螺栓頭與安裝基礎(chǔ)固定連接，光桿段與螺紋段之間形成臺(tái)階面。所述單相電機(jī)為水平安裝，所述可活動(dòng)間隙δ的理論取值δ ’ =A-L-d=0. 2 O. 5mm，其中，A為螺栓頭到臺(tái)階面的距離，d為安裝基礎(chǔ)上螺栓過(guò)孔的深度，L為減振墊的軸向長(zhǎng)度。所述單相電機(jī)為水平安裝，所述減振墊的材質(zhì)為邵氏硬度在45 50度的丁基橡膠。所述單相電機(jī)為垂直安裝，所述可活動(dòng)間隙δ的理論取值δ ’ =A-L-d=0. 5 O. 7mm0所述單相電機(jī)為垂直安裝，所述減振墊的材質(zhì)為邵氏硬度在40 45度的丁基橡膠。所述連接螺栓的螺栓頭與安裝基礎(chǔ)焊接。本發(fā)明的有益效果是利用具有特殊結(jié)構(gòu)的減振墊及連接螺栓，并輔助控制橡膠墊的硬度及其與連接螺栓配合的間隙，可有效降低單相電機(jī)軸向振動(dòng)、徑向振動(dòng)傳遞到安 裝基礎(chǔ)，并能夠?qū)㈦姍C(jī)的切向振動(dòng)隔離，大幅度的降低了具有單相電機(jī)的機(jī)組的振動(dòng)和噪聲，提高了機(jī)組聲音品質(zhì)，可在各類(lèi)日用電器類(lèi)產(chǎn)品上應(yīng)用。


圖I是本發(fā)明中減振墊的主視圖。圖2是本發(fā)明中連接螺栓的主視圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本發(fā)明的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)的主視圖。圖5是實(shí)施例中應(yīng)用傳統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)的噪聲頻譜圖。圖6是實(shí)施例中應(yīng)用本發(fā)明安裝結(jié)構(gòu)的噪聲頻譜圖。圖中標(biāo)記為，I-連接螺栓，2-安裝基礎(chǔ)，3-減振墊，4-電機(jī)支腳，5-平墊片，6-彈性墊片，7-螺母，11-螺栓頭，12-螺桿，13-臺(tái)階面，14-凸包，121-光桿段，122-螺桿段，30-通孔，31-第一減振段，32-隔振段，33-第二減振段，34-環(huán)形槽，40-安裝孔，Dl-第一減振段的外徑，Φ I-第一減振段的內(nèi)徑，D2-環(huán)形槽位置隔振段的外徑，Φ2-隔振段的內(nèi)徑，D3-第二減振段的外徑，Φ 3-第二減振段的內(nèi)徑，A-光桿段的長(zhǎng)度，δ-間隙，L-減振墊的軸向長(zhǎng)度，d-安裝基礎(chǔ)厚度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)中，電機(jī)的振動(dòng)是通過(guò)電機(jī)支腳4傳遞到連接螺栓I上，從而傳遞到安裝基礎(chǔ)2上，引起安裝基礎(chǔ)2的振動(dòng)，輻射出二次噪聲。如圖I、圖4所示，本發(fā)明的減振墊包括具有通孔30的墊體，沿所述通孔30的軸線方向，墊體包括位于中間的隔振段32和分別位于隔振段32兩端的第一減振段31和第二減振段33，隔振段32的內(nèi)徑Φ2>第一減振段31的內(nèi)徑Φ1，隔振段32的內(nèi)徑Φ2>第二減振段33的內(nèi)徑Φ3，隔振段32的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽34，環(huán)形槽34的寬度 < 隔振段32的長(zhǎng)度，其相應(yīng)結(jié)構(gòu)的功能和作用將在后面介紹的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)中作解釋和說(shuō)明。如圖I、圖2、圖3和圖4所示，應(yīng)用前述減振墊的本發(fā)明的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)包括用于將減振墊3和帶安裝孔40的電機(jī)支腳4，固定到安裝基礎(chǔ)2上的連接螺栓I及其配套的緊固件，電機(jī)支腳4的安裝孔40與減振墊3上的環(huán)形槽34卡接配合，減振墊3的通孔30與連接螺栓I間隙配合，在緊固狀態(tài)下，減振墊3在其軸向具有可活動(dòng)間隙δ。由圖4可見(jiàn)，本發(fā)明的減振墊3的通孔30是兩端小而中間大的變徑結(jié)構(gòu)，該減振墊3結(jié)構(gòu)關(guān)鍵在于Φ2>Φ1且Φ2> Φ 3，裝配時(shí)，先將電機(jī)支腳4卡入減振墊3上的環(huán)形槽34，環(huán)形槽34用于對(duì)電機(jī)支腳4定位，該卡入部位處也是減振墊3的徑向最薄位置，此處減振墊3與連接螺栓I之間的間隙比上、下部位的對(duì)應(yīng)間隙大一些。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)時(shí)，將產(chǎn)生切向扭矩，因環(huán)形槽34的寬度<隔振段32的長(zhǎng)度，確保減振墊3與連接螺栓I首先接觸的部位是上、下部位，電機(jī)支腳4上的振動(dòng)不能直接從減振墊3最薄位置傳遞到連接螺栓1，故而將減振墊中段稱(chēng)為“隔振段”，振動(dòng)只能通過(guò)上下部位傳遞，振動(dòng)在由減振墊3傳遞時(shí)，由于減振墊3阻尼大，振動(dòng)能量在傳遞時(shí)大部分被轉(zhuǎn)化成熱能消耗掉，故而將減振墊上段、下段稱(chēng)為“減振段”，由圖4可見(jiàn)，“減振段”將電機(jī)的軸向振動(dòng)和徑向振動(dòng)傳遞到安裝基礎(chǔ)2的能量大幅度減弱；在緊固狀態(tài)下，減振墊3在其軸向具有可活動(dòng)間隙δ，減振墊3具有一定的活動(dòng)度，電機(jī)的切向振動(dòng)在傳遞過(guò)程中被具有一定自由度的減振墊3切斷，從而降低了具有單相電機(jī)的機(jī)組的振動(dòng)和噪聲，提高了機(jī)組聲音品質(zhì)。
··
通過(guò)采用上述結(jié)構(gòu)，電機(jī)的振動(dòng)傳遞得到有效的控制，同時(shí)解決了通常作為安裝基礎(chǔ)的鈑金件與電機(jī)連接后因?yàn)檎駝?dòng)輻射出二次噪聲的問(wèn)題。從電機(jī)的穩(wěn)固安裝和降噪需求平衡的角度講，可活動(dòng)間隙δ應(yīng)在大于O的前提下
盡量小。通常設(shè)計(jì)中，螺栓的螺桿的光桿直徑是不變的，為平衡電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載旋轉(zhuǎn)時(shí)的切向扭矩，推薦第一減振段31的內(nèi)徑Φ1 =第二減振段33的內(nèi)徑Φ 3，即在卡入電機(jī)支腳4的環(huán)形槽34的上、下部位，減振墊3與連接螺栓I之間的間隙相等，裝配好后，電機(jī)支腳4卡入部位處減振墊3與連接螺栓I之間的間隙較上下部間隙大O. 5 O. 75mm。優(yōu)選所述第一減振段31的外徑Dl <第二減振段33的外徑D3，從而便于從第一減振段31 —端將電機(jī)支腳4卡入，裝配時(shí)，將第一減振段31 —端設(shè)置在距螺母7更近的一側(cè)。為確保緊固時(shí)能夠形成所述的可活動(dòng)間隙δ，具體地，如圖4所示，所述連接螺栓I包括螺桿12和螺桿12 —端的螺栓頭11，螺桿12包括光桿段121和螺紋段122，連接螺栓I的螺栓頭11與安裝基礎(chǔ)2固定連接，光桿段121與螺紋段122之間形成臺(tái)階面13，即連接螺栓I是階梯狀，螺紋段122的直徑M小于光桿段121的直徑D，建議D=M+2mm，臺(tái)階面13作為緊固螺母7時(shí)的限位，在緊固狀態(tài)下，所述減振墊3與所述臺(tái)階面13之間就可形成可活動(dòng)間隙δ。為改善前述單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)的減振效果，還可結(jié)合具體應(yīng)用環(huán)境如電機(jī)的尺寸、重量，安裝基礎(chǔ)2的厚薄、材質(zhì)等進(jìn)行試驗(yàn)，合理選擇減振墊3的材料及硬度，根據(jù)制造和裝配過(guò)程中可能產(chǎn)生的累積誤差，對(duì)裝配結(jié)構(gòu)中各項(xiàng)尺寸關(guān)系進(jìn)行合理選擇。根據(jù)發(fā)明人的有限試驗(yàn)，發(fā)明人推薦如果單相電機(jī)為豎直安裝時(shí)，減振墊3的硬度建議在邵氏硬度40 45度，如果單相電機(jī)為水平安裝時(shí)，減振墊3的硬度建議在邵氏硬度45 50度。豎直安裝時(shí)可活動(dòng)間隙δ的理論取值δ ’建議為O. 5 O. 7mm，水平安裝時(shí)可活動(dòng)間隙δ的理論取值δ ’建議為O. 2 O. 5mm,由此可得到連接螺栓I的光桿段121的長(zhǎng)度A=L+d+ δ，其中，L為減振墊的軸向長(zhǎng)度，d為安裝基礎(chǔ)上螺栓過(guò)孔的深度。
為保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和便于裝配，減振墊3孔徑Φ I與連接螺栓I的光桿段121的直徑D之間應(yīng)滿足第二減振段32的內(nèi)徑Φ 2=第一減振段31的內(nèi)徑Φ1+ (I I. 5) mm, (M=D+ (O. 2 O. 5) mm ;第一減振段31的內(nèi)徑Φ 1=第二減振段33的內(nèi)徑Φ3，為便于檢修拆卸，優(yōu)選所述連接螺栓I的螺栓頭11上設(shè)置有凸包14并與安裝基礎(chǔ)2焊接。實(shí)施例本發(fā)明的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)應(yīng)用于某嵌入式空調(diào)器的風(fēng)扇電機(jī)安裝，該風(fēng)扇電機(jī)設(shè)有矩形分布的四個(gè)電機(jī)支腳，安裝在薄的鈑金板上，電機(jī)為豎直安裝，減振墊材質(zhì)選擇了阻尼大的丁基橡膠。如圖I 圖4所示，該單相電機(jī)的每一個(gè)電機(jī)支腳4均通過(guò)本發(fā)明的減振墊3，固定電機(jī)所用的連接螺栓1，以及配套的緊固件專(zhuān)用平墊5、彈墊6、螺母7與安裝基礎(chǔ)2連接。減振墊的墊體包括位于中間的隔振段32和分別位于隔振段32兩端的第一減振段31 和第二減振段33，隔振段32的內(nèi)徑Φ 2 >第一減振段31的內(nèi)徑Φ =第二減振段33的內(nèi)徑Φ 3，隔振段32的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽34，環(huán)形槽34的寬度<隔振段32的長(zhǎng)度，連接螺栓I包括螺栓頭11和螺桿12，螺桿12包括光桿段121和螺紋段122，光桿段121與螺紋段122之間形成臺(tái)階面13，螺栓頭11與螺桿12連接的一端的端面上設(shè)置有三個(gè)凸包14，便于將螺栓頭11與作為安裝基礎(chǔ)2的鈑金板焊接，焊接時(shí)保證螺栓I與鈑金板垂直，焊接后凸包14熔化，其對(duì)光桿段121長(zhǎng)度的影響可考慮為加工誤差；將電機(jī)支腳4裝入減振墊3的環(huán)形槽34內(nèi)，將減振墊3套入連接螺栓I，裝上專(zhuān)用平墊5，彈墊6，螺母7并緊固。開(kāi)展上述安裝結(jié)構(gòu)的噪聲試驗(yàn)，以確定安裝結(jié)構(gòu)中的尺寸關(guān)系、減振墊的硬度，對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，選取具有最優(yōu)降噪效果的值。以調(diào)整和確定可活動(dòng)間隙S的理論取值S ’為例，最終確定可活動(dòng)間隙δ的理論取值δ ’為O. 5 O. 7mm。該理論取值δ ’也可稱(chēng)為理論間隙，主要是為了彌補(bǔ)安裝電機(jī)的部件在零件成型，部件加工過(guò)程中造成的累積誤差，該誤差為電機(jī)在裝配過(guò)程中的裝配誤差，通過(guò)測(cè)試手段很難確定累積誤差的大小，故只有通過(guò)在裝配成整機(jī)后測(cè)試機(jī)組振動(dòng)及機(jī)組噪聲來(lái)確定該誤差的大小。具體方法是通過(guò)調(diào)整理論取值S ’的大小來(lái)保證機(jī)組振動(dòng)和噪聲主觀評(píng)價(jià)合格。目前采取的手段是由振動(dòng)和噪聲方面的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員組成專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)，通過(guò)在背景噪聲16dB(A)以下的半消聲室現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，分別對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行主觀評(píng)價(jià)打分。以下的表I為主觀評(píng)價(jià)表。表I主觀評(píng)價(jià)表
權(quán)利要求
1.減振墊，包括具有通孔(30)的墊體，其特征是沿所述通孔(30)的軸線方向，墊體包括位于中間的隔振段(32)和分別位于隔振段(32)兩端的第一減振段(31)和第二減振段(33)，隔振段(32)的內(nèi)徑(Φ 2) >第一減振段(31)的內(nèi)徑(Φ1)，隔振段(32)的內(nèi)徑(Φ 2)>第二減振段(33)的內(nèi)徑(Φ3)，隔振段(32)的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽(34)，環(huán)形槽(34)的寬度< 隔振段(32)的長(zhǎng)度。
2.如權(quán)利要求I所述的減振墊，其特征是所述第一減振段(31)的外徑(Dl)<第二減振段(33)的外徑(D3)。
3.如權(quán)利要求I所述的減振墊，其特征是第一減振段(31)的內(nèi)徑(ΦI) =第二減振段(33)的內(nèi)徑(Φ3)。
4.應(yīng)用權(quán)利要求1、2或3所述減振墊的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，包括用于將減振墊(3)和帶安裝孔(40)的電機(jī)支腳(4)，固定到安裝基礎(chǔ)(2)上的連接螺栓(I)及其配套的緊固件，其特征是電機(jī)支腳(4 )的安裝孔(40 )與減振墊(3 )上的環(huán)形槽(34 )卡接配合，減振墊(3 )的通孔(30)與連接螺栓(I)間隙配合，在緊固狀態(tài)下，減振墊(3)在其軸向具有可活動(dòng)間隙δ。
5.如權(quán)利要求4所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述連接螺栓(I)包括螺桿(12)和螺桿(12)—端的螺栓頭(11)，螺桿(12)包括光桿段(121)和螺紋段(122)，連接螺栓(I)的螺栓頭(11)與安裝基礎(chǔ)(2)固定連接，光桿段(121)與螺紋段(122)之間形成臺(tái)階面(13)。
6.如權(quán)利要求5所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述單相電機(jī)為水平安裝，所述可活動(dòng)間隙S的理論取值δ ’ =A-L-d=0. 2 O. 5mm，其中，A為光桿段(121)的長(zhǎng)度，d為安裝基礎(chǔ)上螺栓過(guò)孔的深度，L為減振墊(3)的軸向長(zhǎng)度。
7.如權(quán)利要求5所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述單相電機(jī)為水平安裝，所述減振墊(3)的材質(zhì)為邵氏硬度在45 50度的丁基橡膠。
8.如權(quán)利要求5所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述單相電機(jī)為垂直安裝，所述可活動(dòng)間隙S的理論取值δ ’ =A-L-d=0. 5 O. 7mm，其中，A為光桿段(121)的長(zhǎng)度，d為安裝基礎(chǔ)上螺栓過(guò)孔的深度，L為減振墊(3)的軸向長(zhǎng)度。
9.如權(quán)利要求5所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述單相電機(jī)為垂直安裝，所述減振墊(3)的材質(zhì)為邵氏硬度在40 45度的丁基橡膠。
10.如權(quán)利要求5所述的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，其特征是所述連接螺栓(I)的螺栓頭(11)與安裝基礎(chǔ)(2)焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種主要通過(guò)隔離電機(jī)切向振動(dòng)來(lái)減弱機(jī)組噪聲的減振墊及應(yīng)用該減振墊的單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，所述減振墊的墊體包括位于中間的隔振段和分別位于隔振段兩端的第一減振段和第二減振段，隔振段的內(nèi)徑＞兩個(gè)減振段的內(nèi)徑，隔振段的外圓周上設(shè)置有環(huán)形槽，環(huán)形槽的寬度≤隔振段的長(zhǎng)度，所述單相電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)，包括用于將減振墊和帶安裝孔的電機(jī)支腳固定到安裝基礎(chǔ)上的連接螺栓及其配套的緊固件，電機(jī)支腳的安裝孔與減振墊上的環(huán)形槽卡接配合，減振墊的通孔與連接螺栓間隙配合，在緊固狀態(tài)下，減振墊在其軸向具有可活動(dòng)間隙δ，該安裝結(jié)構(gòu)可有效降低單相電機(jī)的各類(lèi)振動(dòng)，降低運(yùn)行噪聲，可在各類(lèi)日用電器類(lèi)產(chǎn)品上應(yīng)用。
文檔編號(hào)H02K5/24GK102900798SQ20121040329
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者趙鵬云, 張晟 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹空調(diào)有限公司