內圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動值的影響

姜國志，金麗華，李 琴，韓玉連

(煙臺西蒙西軸承有限公司，山東 煙臺 264006)

軸承的振動與其工作表面粗糙度有直接關系，不同波距的表面粗糙度在軸承振動中通過不同的振動頻率表現出來。為了研究內圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動值的影響程度，選擇大小兩個型號軸承進行了試驗分析。

1 試驗方法

試驗采用速度型測振儀(標定合格的BVT-1A)分別測量高、中、低3個頻段的振動值，測量裝置如圖1所示。軸承內圈端面緊靠芯軸軸肩，并與芯軸一起以1 800 r/min的轉速旋轉，外圈靜止，對外圈施加軸向載荷，傳感器設定在外圈的外圓表面上且對應于受載外圈滾道與滾子接觸中部的平面上。選取外圈外圓柱表面圓周方向大致等距的3點進行測試，其低、中、高3個頻段的振動速度的算術平均值即為該軸承在對應頻段的振動(速度)值。32208，30202軸承測量時施加的軸向載荷分別為110，60 N。

圖1 振動測量示意圖

試驗時，用泰勒儀測量內圈大擋邊表面粗糙度并逐一編號記錄，清洗合格后的零件合套，使用速度型測振儀測量振動值并對應編號記錄。將測量后的內組件拆套,采用數控擋邊超精機對擋邊進行超精，測量擋邊表面粗糙度并對應編號記錄，重新組裝合套，其他條件不變，測量振動值并對應編號記錄。

2 試驗結果與分析

試驗數據見表1和表2。從振動值的平均值看，其低、中、高頻段變化都很小，為了排除零件間質量差異/測量誤差等系統誤差的影響，決定采用單因素方差分析法對試驗數據進行顯著性統計分析(取α=0.05)[1]。

表1 32208軸承擋邊超精前、后的振動值及表面粗糙度對比

表2 30202軸承擋邊超精前、后的振動值及表面粗糙度對比

設因素A有m個水平A1，A2，…，Am，在水平Aj(j=1,2,…,m)下，進行nj(nj≥2)次獨立試驗，得到表3結果。

表3 因素A試驗表

表4為單因素方差分析表，其中：SS為偏差平方和；df為自由度；MS為均方；F為統計量的計算值；Fα為統計量的“F檢驗”臨界值，可通過查F分布表獲得；α為顯著性水平，α=0.05的情況下為顯著；H0為不同方案間沒有顯著性差異的假設；SSE為誤差平方和(組內偏差平方和)；SSA為效應平方和(組間偏差平方和)；SST為總變差(總偏差平方和)。

表4 單因素方差分析表

表5為采用單因素方差分析法對32208，30202軸承擋邊超精前、后表面粗糙度及振動值的低、中、高頻帶分析結果，其中：角標1，2分別表示32208，30202軸承；F0.05為“F檢驗”在顯著性水平α=0.05的臨界值。

表5 32208，30202軸承擋邊超精前、后表面粗糙度及振動值分析結果(α=0.05)

由于F>F0.05=4.10，故在水平0.05下拒絕H0，認為擋邊超精前、后表面粗糙度有明顯差異，得到很大改善。

由于F

對32208，30202，LM102949/10，30310，M802048/10和LM11949/10共6個型號圓錐滾子軸承進行了相同試驗，分析后得到的結論相同。

3 結束語

內圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動影響很微小，故采取改善擋邊表面粗糙度的措施來降低軸承振動的意義不大。