湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司根據(jù)高速冷凍離心機(jī)圖紙，對(duì)該機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件采用高速電機(jī)――增速齒輪結(jié)構(gòu)。高速直流電機(jī)采用博山電機(jī)廠1 0000 rpm電機(jī)， 增速比為1：2。在調(diào)試過程中，我們發(fā)現(xiàn)如下問題；

1．轉(zhuǎn)速zui高只能達(dá)到1 5000rPm。在此轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)部件的振動(dòng)相當(dāng)大，以致調(diào)試人員不敢靠近機(jī)器調(diào)試。經(jīng)采用多種措施，轉(zhuǎn)速還是達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的20000 rPm。

2．漏油嚴(yán)重。由于采用高速電機(jī)――齒輪箱結(jié)構(gòu)，齒輪箱需要潤(rùn)滑油來(lái)潤(rùn)滑和冷卻，因而就免不了有一部分潤(rùn)滑油漏進(jìn)離心腔里面去。由于原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，進(jìn)入離心腔的潤(rùn)滑油相當(dāng)多。它不但污染了離心腔，還嚴(yán)重影響了原設(shè)計(jì)的光電測(cè)速裝置。

經(jīng)分析， 我們認(rèn)為，轉(zhuǎn)速達(dá)不到20000rPm，主要是電機(jī)功率不夠。因?yàn)樵撾姍C(jī)要克服慣性力、轉(zhuǎn)動(dòng)部件的摩擦以及轉(zhuǎn)子與空氣摩擦消耗的功，該三項(xiàng)力主要是轉(zhuǎn)子與空氣摩擦力。根據(jù)我們估算， 該轉(zhuǎn)子在20000rPm時(shí)， 以上三項(xiàng)消耗的功率將達(dá)到1．5kW左右， 那么， 原設(shè)計(jì)lkW 電機(jī)顯然不能滿足20000rPm的要求。我們進(jìn)行了初步計(jì)算后，又在試驗(yàn)室進(jìn)行了該轉(zhuǎn)子在空氣中高速旋轉(zhuǎn)的試驗(yàn)。

試驗(yàn)證明，該轉(zhuǎn)子在空氣中旋轉(zhuǎn)zui高只能達(dá)到1 5000rPm。為了解決轉(zhuǎn)速問題，我們采用了日本

TOMY制造的2kW、20000rPm電機(jī)， 直接驅(qū)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)主要由驅(qū)動(dòng)軸，滾動(dòng)軸承， 軸承預(yù)緊裝置、尼龍聯(lián)軸器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和破振器組成。該裝置在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題是，當(dāng)升速至9000rPm時(shí)，振動(dòng)增大， 隨后是轉(zhuǎn)速增加，振動(dòng)也相應(yīng)增加。

二、驅(qū)動(dòng)部件振動(dòng)原因及其解決方法

我們帶著這個(gè)問題，重新對(duì)該機(jī)的驅(qū)動(dòng)部件進(jìn)行了分析。分析認(rèn)為， 引起振動(dòng)的原因是多因素的，其中主要包括轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)轉(zhuǎn)子的剩余不平衡量、電機(jī)與驅(qū)動(dòng)組件的聯(lián)接方式和減振器的設(shè)置等。根據(jù)動(dòng)力學(xué)原理，轉(zhuǎn)子在一定轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平衡方程式中影響較大的是轉(zhuǎn)子的偏心量e及撓度Y，而這兩者與轉(zhuǎn)子的制造精度、傳動(dòng)軸的幾何尺寸和軸承的支承位置有關(guān)。該振源將造成徑向和軸向同時(shí)振動(dòng)，主要在徑向。根據(jù)這原理， 我們仔細(xì)分析了原設(shè)計(jì)圖， 發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)在徑向上無(wú)任何減振裝置，而在軸向上又重復(fù)破振。

第二，轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋的影響。檢查發(fā)現(xiàn)，原轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的配臺(tái)有2mm的間隙。

第三，彈性聯(lián)軸器的影響。由于轉(zhuǎn)子和電機(jī)始終存在不同程度的剩余不平衡量，這兩個(gè)不平衡量就是兩個(gè)不同的振源。在直接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的高速離心機(jī)上，這兩個(gè)振源又不得不連接起來(lái)，這就需要設(shè)計(jì)一個(gè)有效隔離開兩個(gè)振源的聯(lián)軸器。該機(jī)原設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器為一個(gè)開有方孔的尼龍?zhí)住ｋm然尼龍?zhí)啄芷鹨欢ǖ淖枘岣粽褡饔茫迷诖颂庍€不能滿足使用要求。

針對(duì)上面提出的問題，我們首先在原驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)上增加了橡皮隔振圈來(lái)隔離徑向振動(dòng)。轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子蓋之間的間隙由原來(lái)的2mm減小到0．1mm，聯(lián)軸器由原來(lái)的尼龍?zhí)赘臑槲覀兎Q之為萬(wàn)象聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)。通過上述改動(dòng)后，經(jīng)試驗(yàn)，轉(zhuǎn)速僅用不到3分鐘就達(dá)到了20000rPm，在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上測(cè)得的振動(dòng)加速度為4 g． 與TOMY SR－20Ⅲ高速冷凍離心機(jī)基本相同。