圓度儀檢測技術在控制滾動軸承振動中的應用

陳太平

（中山市盈科軸承制造有限公司，廣東中山 528437）

圓度儀檢測技術在控制滾動軸承振動中的應用

陳太平

（中山市盈科軸承制造有限公司，廣東中山 528437）

針對加工制造有振動要求的滾動軸承，其直接影響振動指標的主要軸承零件（內圈、外圈）難以在生產過程中及時檢測控制的問題，通過大量試驗與理論推導分析，總結出一種可對軸承內、外圈在生產過程中進行及時、可靠的振動檢測控制方法，該方法為使用圓度儀通過測量圓度值中15～500波的數值來考核軸承內、外圈溝道質量，從而達到控制軸承成品振動性能。

滾動軸承；振動性能；圓度儀；檢測控制；應用

0 引言

滾動軸承廣泛應用于各種機械、車輛、航空、航海設備，軸承動態性能將直接影響各類設備的使用效果，而軸承的振動（噪聲）是綜合表征軸承動態性能的重要質量指標，也是全面、快速地檢查成品軸承質量的關鍵指標，目前測量軸承振動主要有速度型和加速度型兩種儀器。因此如何控制軸承振動對制造廠家來說至關重要。

對于軸承成品可用速度型和加速度型測振儀來測量，而對于零件生產的控制大多數廠家通過合圈后測振動來控制內、外套圈的振動質量，合套測振動存在許多不足的地方：（1）采用現有保持架，要鉚合后才能測量，操作不方便，要較長時間，檢測效率低，且會防礙生產；（2）采用少一粒球的自制保持架合套，對自制保持架的制造水平有一定的要求，許多廠家難以做到。同時合套后測振動受其他零件（保持架、鋼球和另一套圈）及清潔度影響很大，有時無法判定振動超差是哪種原因造成的，容易誤判。所以采用合套后測振動來控制軸承內、外圈的振動質量不是很合理。

1 試驗

目前軸承制造廠大多數都配有Y9025圓度儀和速度型（BVT-1A）及加速度型(S0910)振動儀，圓度儀按濾波檔主要分為2～15波，2～500波，15～500波三檔，測量時要記錄三檔的數據以便進行分析。

1.1 試驗要求

（1）挑選試驗的型號：6204。

（2）隨機從生產現場取40件6204內圈，將該批內圈編號為1-40#，并對內圈溝道進行圓度值測量并按編號對應記錄2～15波，2～500波，15～500波三檔下的數據。

表1 測量數據

（3）從同一批質量指標較好的外圈、鋼球和保持架挑選這三種零件。

（4）將40件內圈與挑選的外圈、鋼球和保持架合套鉚合，清洗干凈，并加入潤滑防銹兩用防銹油。

（5）對合好的40套6204軸承分別在速度型(BVA-1A)和加速度型(SO910)上進行測量，記錄數據。

1.2 試驗結果

將測試的全都數據匯總在表1中。

2 分析

圖1是用圓度儀測量出來的圖形，把它的輪廓展開如圖2。

圖1 圓度放大圖形

圖2 鋼球運動軌跡圖

當鋼球勻速在圖2上滾動時，滾動的圓心運動可近似看作簡諧振動：

X-位移；

A-振幅；

W-頻率；

t-時間。

對（1）式求導可得振動速度V對（2）再求導可得振動加速度a

速度型測振儀是測量V，加速度型測振儀是測量a，從公式（2）和（3）中發現速度和加速度振動值不但與振幅A有關，而且與頻率w有關，不同的套圈溝道振動幅A相差一般也就是2～3倍，而角頻w可以相差10倍甚至上100倍因此對振動速度和振動加速度來說頻率w影響會更大。

對表1進行分析可以看出：15～500波數值較小，15～500波對2～500波圓度值的貢獻也較小，也就是說2～500波與15～500波數值變化不大。2～15雖然數值比15～500數值大但頻率比它低得多，并且2～15的數值中70%都是2與3個波貢獻的，所以對振動速度和加速度影響少，從表中數據可以看出振動速度和振動加速度與15～500波的數值幾乎是成正比，而與2～15或2～500波的數值關系不大，該結論與上面理論分析的結果是一致的。因此只能用圓度儀測量中15～500波的數值來控制振動速度和振動加速度，而不能用通常說的圓度（2～500波）來控制。

3 結論

從分析中知道：圓度儀測量數值中的15～500波的數值與軸承振動密切相關，因此只要控制好圓度值中的15～500波的數值就可以控制軸承的振動值（速度型和加速度型）。通過對三年的圓度值進行統計分析，總結出企業的圓度15～500波標準數值，如表2和表3。

表2 外圈圓度15～500波圓度值標準μm

表3 內圈圓度15～500波圓度值標準 μm

通過使用圓度儀測量零件套圈溝道圓度值中15～500波的數值來考核控制軸承內、外圈溝道振動質量間接達到控制軸承最終成品振動性能要求的這一檢測控制方法，經生產實踐證明，不僅實現了在制過程軸承零件振動性能的及時檢測控制，而且提高了檢測效率，效果良好，現已在生產實踐中得到廣泛應用，并在軸承制造行業具有極大的推廣應用價值。

Application of Roundness Tester Measurement Techniques in Rolling Bearing Vibration Control

CHEN Tai-ping
（TCB Bearing Manufacturing Co.，Ltd.，Zhongshan528437，China）

Due to the fact that the main bearing components such as inner rings and outer rings which affect the vibration of rolling bearings are difficult to measure and control，based on various tests and theoretical analysis，the in-time and reliable measurement and control method for bearing inner rings and outer rings in production was hereby concluded.With this method，roundness tester is used to measure the roundness wave value of 15-500 so as to judge raceway quality of inner rings and outer rings and then to control the vibration performance of final finished bearings.

rolling bearing；vibration performance；roundness tester；measurement control；application

TH133.33

B

1009－9492(2014)07－0154－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2014.07.044

陳太平，男，1967年生，湖南祁東人，大學本科，工程師。研究領域：軸承制造與檢測。已發表論文2篇。 (編輯：王智圣)

2014－04－02