圓錐滾子軸承外圈幾何精度對成品振動質量的影響

徐 巍

（瓦房店軸承集團有限責任公司，遼寧 瓦房店 116300）

1 前言

在圓錐軸承自動裝配線的振動質量檢測中，有時為了方便檢測，采用一套標準外圈與眾多被檢測內組件配合來進行軸承振動質量檢測。這實際上是建立在忽略了外圈對軸承振動的影響的基礎上進行的。那么，這種檢測方法是否嚴謹，我們將通過以下方法來加以驗證。

2 試驗方案

試驗的圓錐滾子軸承選用 32010 型號，選取標準外圈 1 件、外圈及內組件各 15 件，選取過程如下：

（1）取 1 件外圈作為標準外圈，對標準外圈滾道圓度進行 2～500 濾波、 2000 倍圓度測量，圓度值滿足標準 2μm，且目視圓度圖形不存在棱圓。

（2）以所選出的標準外圈與內組件組合，進行振動檢測。通過振動測量的方法選取15 件內組件，選取的內組件振動值符合低頻：225～290μm/s，中頻：280～360μm/s，高頻：250～325μm/s。

3 試驗結果

選取 15 件外圈，測量外滾道 2～500 濾波，2000 倍的圓度及波紋度，見表 1。

15 個外圈每一個分別與所選的 15 件內組件合套進行振動檢測[1-2]。檢測結果見表 1。

表1 32010外圈滾道圓度、波紋度與成品振動速度檢測結果

4 試驗分析

4.1 相關性分析

將外滾道圓度、波紋度質量與成品軸承振動質量按（1）式進行相關系數 r 計算[3]：

其中：

x——外滾道圓度/外滾道波紋度測量值；

Y——振動低頻/振動中頻/振動高頻測量值；

n——樣本數量。

計算結果及振動參考標準[4]見表 2。

表2 外滾道幾何精度與振動速度相關系數計算表

依據相關系數檢驗表，在置信度為 99% 時，相關性臨界值為 0.606[5]，大于臨界值認為兩組數據具有相關性。如果小于臨界值，說明兩組數據沒有相關性。

根據表 2 計算數據，我們得出：

（1）外圈圓度測量結果與振動測量結果不相關。

（2）外圈滾道波紋度低波測量結果與振動低頻測量結果相關性顯著，與振動中頻、高頻不相關。

（3）外圈滾道波紋度中波測量結果與低頻、中頻振動測量結果相關顯著，與振動高頻不相關。

（4）外圈滾道波紋度高波測量結果與振動測量結果不相關。

4.2 振動質量超差分析

在表 1 中，試驗外圈 4 號和 12 號與內組件組配存在成品振動速度低頻超差現象，結合上述相關性分析及試驗外圈外滾道波紋度檢測結果可以進一步確定，本次試驗外圈組配的成品軸承振動低頻超差的主要原因是外滾道低波波紋度超差。

4.3 結論

（1）在自動線上，用一套標準外圈配檢內圈組件的振動檢測方式不能有效地檢測成品軸承振動質量。

（2）如果對外圈滾道低波、中波波紋度質量進行 100% 有效控制的前提下，采用一套標準外圈進行自動線振動值檢測是可行的。

5 結束語

針對控制圓錐軸承振動質量而言，必須控制好外圈滾道低、中波波紋度質量。而外滾道高波波紋度質量則可以予以適當的放松或忽略。

據經驗，影響外圈低、中波波紋度質量主要來自磨加工的控制。因此，為提高圓錐軸承外圈低、中波波紋度質量主要應從磨加工抓起。