圆度仪检测技术在控制滚动轴承振动中的应用

陈太平

（中山市盈科轴承制造有限公司，广东中山 528437）

圆度仪检测技术在控制滚动轴承振动中的应用

陈太平

（中山市盈科轴承制造有限公司，广东中山 528437）

针对加工制造有振动要求的滚动轴承，其直接影响振动指标的主要轴承零件（内圈、外圈）难以在生产过程中及时检测控制的问题，通过大量试验与理论推导分析，总结出一种可对轴承内、外圈在生产过程中进行及时、可靠的振动检测控制方法，该方法为使用圆度仪通过测量圆度值中15～500波的数值来考核轴承内、外圈沟道质量，从而达到控制轴承成品振动性能。

滚动轴承；振动性能；圆度仪；检测控制；应用

0 引言

滚动轴承广泛应用于各种机械、车辆、航空、航海设备，轴承动态性能将直接影响各类设备的使用效果，而轴承的振动（噪声）是综合表征轴承动态性能的重要质量指标，也是全面、快速地检查成品轴承质量的关键指标，目前测量轴承振动主要有速度型和加速度型两种仪器。因此如何控制轴承振动对制造厂家来说至关重要。

对于轴承成品可用速度型和加速度型测振仪来测量，而对于零件生产的控制大多数厂家通过合圈后测振动来控制内、外套圈的振动质量，合套测振动存在许多不足的地方：（1）采用现有保持架，要铆合后才能测量，操作不方便，要较长时间，检测效率低，且会防碍生产；（2）采用少一粒球的自制保持架合套，对自制保持架的制造水平有一定的要求，许多厂家难以做到。同时合套后测振动受其他零件（保持架、钢球和另一套圈）及清洁度影响很大，有时无法判定振动超差是哪种原因造成的，容易误判。所以采用合套后测振动来控制轴承内、外圈的振动质量不是很合理。

1 试验

目前轴承制造厂大多数都配有Y9025圆度仪和速度型（BVT-1A）及加速度型(S0910)振动仪，圆度仪按滤波档主要分为2～15波，2～500波，15～500波三档，测量时要记录三档的数据以便进行分析。

1.1 试验要求

（1）挑选试验的型号：6204。

（2）随机从生产现场取40件6204内圈，将该批内圈编号为1-40#，并对内圈沟道进行圆度值测量并按编号对应记录2～15波，2～500波，15～500波三档下的数据。

表1 测量数据

（3）从同一批质量指标较好的外圈、钢球和保持架挑选这三种零件。

（4）将40件内圈与挑选的外圈、钢球和保持架合套铆合，清洗干净，并加入润滑防锈两用防锈油。

（5）对合好的40套6204轴承分别在速度型(BVA-1A)和加速度型(SO910)上进行测量，记录数据。

1.2 试验结果

将测试的全都数据汇总在表1中。

2 分析

图1是用圆度仪测量出来的图形，把它的轮廓展开如图2。

图1 圆度放大图形

图2 钢球运动轨迹图

当钢球匀速在图2上滚动时，滚动的圆心运动可近似看作简谐振动：

X-位移；

A-振幅；

W-频率；

t-时间。

对（1）式求导可得振动速度V对（2）再求导可得振动加速度a

速度型测振仪是测量V，加速度型测振仪是测量a，从公式（2）和（3）中发现速度和加速度振动值不但与振幅A有关，而且与频率w有关，不同的套圈沟道振动幅A相差一般也就是2～3倍，而角频w可以相差10倍甚至上100倍因此对振动速度和振动加速度来说频率w影响会更大。

对表1进行分析可以看出：15～500波数值较小，15～500波对2～500波圆度值的贡献也较小，也就是说2～500波与15～500波数值变化不大。2～15虽然数值比15～500数值大但频率比它低得多，并且2～15的数值中70%都是2与3个波贡献的，所以对振动速度和加速度影响少，从表中数据可以看出振动速度和振动加速度与15～500波的数值几乎是成正比，而与2～15或2～500波的数值关系不大，该结论与上面理论分析的结果是一致的。因此只能用圆度仪测量中15～500波的数值来控制振动速度和振动加速度，而不能用通常说的圆度（2～500波）来控制。

3 结论

从分析中知道：圆度仪测量数值中的15～500波的数值与轴承振动密切相关，因此只要控制好圆度值中的15～500波的数值就可以控制轴承的振动值（速度型和加速度型）。通过对三年的圆度值进行统计分析，总结出企业的圆度15～500波标准数值，如表2和表3。

表2 外圈圆度15～500波圆度值标准μm

表3 内圈圆度15～500波圆度值标准 μm

通过使用圆度仪测量零件套圈沟道圆度值中15～500波的数值来考核控制轴承内、外圈沟道振动质量间接达到控制轴承最终成品振动性能要求的这一检测控制方法，经生产实践证明，不仅实现了在制过程轴承零件振动性能的及时检测控制，而且提高了检测效率，效果良好，现已在生产实践中得到广泛应用，并在轴承制造行业具有极大的推广应用价值。

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

陈太平，男，1967年生，湖南祁东人，大学本科，工程师。研究领域：轴承制造与检测。已发表论文2篇。 (编辑：王智圣)

2014－04－02