汽车玻璃升降器电机噪音分析与解决方法

廖骏飞 宋泽良

重庆海德世拉索系统（集团）有限公司 重庆 401120

1 噪音问题

1.1 空载噪音

空载噪音是指电机通电后在未受载荷的情况下产生的噪音，我们都知道象汽车玻璃升降器上这种小的直流电机通电后转子的转速一般要达到5000-6000转/分，而电机的输出端转速一般只有80-100转/分，这时必须要通过转子转轴上的蜗杆与齿箱体内的蜗轮啮合而达到减速才能实现，这时如果蜗杆与蜗轮匹配不好，放蜗轮的齿箱体变形量大，放转子的机壳端面与内孔垂直度不好，转轴及与之配合的含油轴承的表面粗糙度偏大，这些误差都会使电机产生空载噪音[1]。

1.1.1 蜗杆与蜗轮的制造

蜗杆与蜗轮啮合时模数必须相同，我们知道蜗杆一般是用金属（45#钢）经调质处理，再用相同模数的成型刀具加工而成，对节圆有跳动要求，并且对啮合齿还要抛光处理，表面粗糙度要求很高，如果节圆跳动超标，啮合齿齿形不对，表面粗糙度不符合要求，这些都会产生噪音；蜗轮材料一般是非金属的（聚甲醛或尼龙66增强30%），是用注塑的方法加工而成，如果注塑时工艺把握不好，产品在脱模后收缩量不一致，造成齿顶圆跳动大；内孔变小、椭圆；特别是齿形变形量超差，这样在与蜗杆啮合时齿形匹配不好，自然要产生噪音[2]。

1.1.2 放蜗轮的齿箱体变形量大

齿箱体内与蜗轮内孔配合的轴与底面产生不垂直，同时对转轴定位的部位因变形过大而导致蜗杆倾斜，从而使蜗轮端面与蜗杆轴线不平行，这时蜗轮、蜗杆无法正确啮合而产生噪音。

1.2 负载噪音

负载噪音是指电机通电后在承受额定载荷的情况下产生的噪音，我们都知道汽车玻璃升降器电机只要处于工作状态肯定有载荷，一般我们测负载噪音施加的载荷大小是按电机堵转力矩的30%-40%，要想更接近使用状态的话就将电机使用在车门上。在这种受到负载时产生的噪音的主要原因有：齿箱体的中心距偏大，比蜗轮、蜗杆啮合时的中心距要大0.4mm以上；转子轴向窜动量过大；装配时工人未按要求均匀地对蜗轮与蜗杆涂润滑脂，使得蜗轮与蜗杆啮合处有些地方无油或太少而产生干性摩擦；含油轴承在压装时倾斜导致与相配合的转轴局部摩擦太大[3]。

齿箱体的中心距与蜗轮、蜗杆啮合时的中心距相比偏大。齿箱体是注塑件，由于环境温度、刚开始注塑、模具冷却水的循环、操作者的责任心等因素，少数零件在脱模后的冷却过程中收缩量变化过大，造成齿箱体中心距超差，而蜗轮、蜗杆加工也有误差，如果正好与啮合时中心距为下差的蜗轮、蜗杆相匹配，此时就会造成这样的后果。

1.3 杂音

杂音也是指电机通电后在未受载荷的情况下产生的噪音，能周期性听到清晰的“咔、咔”声，这一问题要简单一点，一般都是蜗轮、蜗杆上有小的杂物或毛刺，导致蜗轮、蜗杆啮合过程中周期性地产生杂音；或者是蜗杆机加工错误，无法与蜗轮匹配；另外，当机壳内磁钢粘贴位置不好或磁钢上粘有异物，这样转子旋转后就会与机壳内磁钢刮擦而产生杂音。

2 解决措施

2.1 空载噪音的解决措施

（1）对于蜗杆：制造方面：要求供应商制定合理的机加工工艺，并严格执行，同时加强自检；入库前检验方面：为防止啮合齿齿形不好，可采用“三针法”测量，根据模数大小选择合适外径的测量棒测量其数值；节圆跳动超标：可用“V”形架+百分表（带合适的测量棒）测量节圆处跳动；粗糙度不好：可用粗糙度比较块对比其是否超标。

（2）对于蜗轮：制造方面：根据所用材料制定合理的注塑工艺，合理设计注塑模具的进料口，按相应尺寸的蜗轮设计整形模具，在刚脱模时将热的蜗轮放入整形模具内固定，在放入水中快速冷却以达到避免大的变形的效果，同时也可减小蜗轮的跳动；再有，在模具设计时内孔按要求放单边约0.5mm的机加工余量，并且将模具的进料口设计在内孔部位，将注塑好的蜗轮放至少一周以上，以消除其内应力，然后在自动仪表车上用专用的夹头以齿顶圆定位对蜗轮内孔镗一刀，这样能更加减小跳动又能保证齿顶圆与内孔的同轴度，同时也能克服内孔椭圆这一缺点，又可以保证内孔的粗糙度。

（3）因齿箱体一般也是注塑件（材料：PBT增强20%），控制方法也按相应尺寸的齿箱体设计整形模具，在刚脱模时将热的齿箱体放入整形模具内固定，在放入水中快速冷却以达到避免大的变形的效果，同样也要将注塑好的齿箱体放至少一周以上，以消除其内应力。

2.2 负载噪音的解决措施

尽量克服上述导致齿箱体在注塑过程中产生中心距偏大的原因；还有装配过程中可以采用选配的方法，就是挑选蜗轮、蜗杆啮合时的中心距也处于偏大的零件装配，这样会达到消除负载噪音的效果。少数实在是无法选配的，可采用厚度为0.1-0.15mm青壳纸垫片加垫齿箱体内侧，这时蜗杆就会向蜗轮靠近，从而啮合时中心距会变小，这样同样可以消除负载噪音。

2.3 杂音的解决措施

（1）蜗轮、蜗杆上有小的杂物或毛刺的，清理干净后杂音自然消除；

（2）蜗杆机加工错误，无法与蜗轮匹配：此种情况只能将蜗杆报废，没有更好的办法补救。

（3）机壳内磁钢粘贴位置不好或磁钢上粘有异物：同（1）的解决方法，只要将附着物清理干净后杂音自然消除

3 结语

在制造汽车玻璃升降器电机的企业中，常常遇到各种问题，但最为棘手的问题要属噪音问题，噪音分为三种：空载噪音、负载噪音、杂音。本文通过对出现这些问题的原因进行了分析并且提出了相应的解决措施，希望通过我的介绍对广大汽车配件企业有所帮助。