X095型軸承游隙儀測量不確定度評定

張曉鵬，郭靖，彭蘭

(國家軸承質量監督檢驗中心，河南 洛陽 471039)

在滾動軸承質量檢驗中，徑向游隙被確定為主要檢測項目，GB/T 25769—2010《滾動軸承 徑向游隙的測量方法》規定徑向游隙的測量有專用儀器和簡易測量等多種方法，無論采用哪種方法和儀器，測量結果始終存在一定的不確定性。X095型游隙儀是一種氣動加載的儀器，工作效率高，在工廠中普遍使用，以下以深溝球軸承為例，分析X095型游隙儀測量游隙不確定度的來源。

1 檢測

1.1 檢測條件

環境溫度20 ℃，相對濕度小于70%，氣源氣壓為0.3～0.5 MPa。

1.2 檢測前儀器的校準

開始檢測前按JJF 1089—2002《滾動軸承 徑向游隙測量儀校準規范》對儀器進行校準，使X095型游隙儀示值誤差穩定在±1.5 μm以內，示值重復性小于1.2 μm。

1.3 檢測過程

選取6302，6304，6305，6206，6207/C3這5個型號軸承，根據軸承內徑大小分別選取Φ15，20，25，30，35 mm的定位芯軸和配套的擋環，將被測軸承裝在定位芯軸上，調整儀器加載杠桿與測頭置于軸承外圈寬度的中部，放開消隙鉤以拉緊軸承內徑消除安裝間隙，按表1的要求調整好測量載荷，均勻交替施加上下載荷，對同一軸承定點重復測量10次，測量結果見表2。

表1 徑向游隙測量載荷

2 不確定度的評定

2.1 X095示值誤差引入的不確定度分量uE1

表2 游隙測量結果 μm

2.2 指示表分辨力引入的不確定度分量ums

2.3 數據修約引入的不確定度分量ua

此分量以B類不確定度評定，GB/T 25769—2010《滾動軸承 徑向游隙的測量方法》規定，使用專用儀器測量游隙，至少要在大致120°均布的3個角位置讀3個數，取其算術平均值作為軸承的徑向游隙測量值，平均值按0.5個單位修約，修約方法依據CSBTS TC 98.38—1999《滾動軸承 檢測數據修約判定方法》，修約間隔δx=0.5 μm，則ua=0.29δx=0.145 μm。

2.4 樣品測試重復性引入的不確定度分量

表3 5組樣本數理統計結果

2.5 溫度變化引入的不確定度分量

檢測過程中溫度對檢測結果影響極小，忽略不計。

2.6 不確定度計算

合成不確定度為各個不確定度分量的均方根和，即

取包含因子k=2，即置信概率p=95%，則擴展不確定度U95=kuc=1.4 μm。