滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析

滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析目錄滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析1、我國滾動軸承振動測量方法的研究2、國外情況簡介3、新國標(biāo)和老行標(biāo)范圍的比較

4、新國標(biāo)介紹及與老行標(biāo)的比較

5、目前的速度型測振儀對新國標(biāo)適應(yīng)性分析與交流

6、新國標(biāo)實(shí)施的可能性與應(yīng)該注意的問題

JB/T5313-2001《滾動軸承振動（速度）測量方法》JB/T5314-2002《滾動軸承振動（加速度）測量方法》

（以下簡稱老行標(biāo)）GB/T24610.1-2009《滾動軸承振動測量方法第1部分：基礎(chǔ)》GB/T24610.2-2009《滾動軸承振動測量方法分第2部：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承》GB/T24610.3-2009《滾動軸承振動測量方法第3部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承》GB/T24610.4-2009《滾動軸承振動測量方法第4部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的圓柱滾子軸承》1、我國滾動軸承振動測量方法的研究滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析2、國外情況簡介美國國家標(biāo)準(zhǔn)（R1997）《滾動軸承振動和噪聲測量方法》日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JISB1548-1995《滾動軸承A計(jì)權(quán)聲壓級測量方法》德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN5426/1-1995《滾動軸承軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲第1部分：固體聲測量方法》ISO15242-1:2004《滾動軸承滾動測量方法第1部分：基礎(chǔ)》ISO15242-2:2004《滾動軸承滾動測量方法第2部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承》ISO15242-3:2006《滾動軸承滾動測量方法第3部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承》ISO15242-4:2007《滾動軸承滾動測量方法第4部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的圓柱滾子軸承》滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析3、新國標(biāo)和老行標(biāo)范圍的比較

表1新國標(biāo)和老行標(biāo)規(guī)定的范圍項(xiàng)目新國標(biāo)（GB/T24610）老行標(biāo)（JB/T）第1部分第2部分第3部分第4部分5313-20015314-2002范圍旋轉(zhuǎn)的滾動軸承的振動測量方法及相關(guān)測量系統(tǒng)的標(biāo)定具有圓柱孔和圓柱外表面的內(nèi)徑3mm~120mm的深溝球、角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承（N、NU、NJ、NF型）的單列和雙列向心球軸承(外徑>10mm~200mm)接觸角≤45°的雙列調(diào)心滾子軸承、單列和雙列圓錐滾子軸承(外徑>30mm~200mm)單列和雙列圓柱滾子軸承(外徑>30mm~200mm)振動（速度）測量（μm/s）振動（加速度）測量（dB）的振動測量（速度，μm/s）滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析新國標(biāo)增加了“單列調(diào)心球軸承”、“雙列向心球軸承”、“雙列調(diào)心滾子軸承”、“雙列圓錐滾子軸承”和“雙列圓柱滾子軸承”五類尺寸段劃分參數(shù)：新國標(biāo)以外徑來劃分尺寸段范圍新國標(biāo)要小于老行標(biāo)單列圓柱滾子軸承覆蓋結(jié)構(gòu)形式與老行標(biāo)基本相同3、新國標(biāo)和老行標(biāo)范圍的比較

滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4、新國標(biāo)介紹及與老行標(biāo)的比較

按老行標(biāo)的思路介紹新國標(biāo)的四大部分引言部分軸承振動測量的基本因素及影響測量的因素滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析引言部分滾動軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動是與運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的一種復(fù)雜的物理現(xiàn)象；在某一組條件下測量的單套軸承的振動值并不一定表征另一組條件下或該軸承成為一較大部件中的一個(gè)零件時(shí)的振動值?？梢哉J(rèn)為軸承的結(jié)構(gòu)振動是最終導(dǎo)致空氣噪聲產(chǎn)生的驅(qū)動源。本標(biāo)準(zhǔn)僅列入了經(jīng)過選擇的、適用范圍廣的軸承結(jié)構(gòu)振動的測量方法。本標(biāo)準(zhǔn)方法的測振目的是制造過程診斷或產(chǎn)品質(zhì)量評定。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析軸承振動測量的基本因素及影響測量的因素4.2.1軸承本身因素4.2.2測量過程因素4.2.3測量方法和評定方法因素4.2.4潤滑及清潔度因素4.2.5測試環(huán)境因素4.2.6測試裝置因素4.2.7系統(tǒng)部件和系統(tǒng)性能因素滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.1軸承本身因素軸承本身的因素，指的是軸承結(jié)構(gòu)振動。這是本標(biāo)準(zhǔn)方法測量的目的。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.2測量過程因素①測量轉(zhuǎn)速②測量載荷③傳感器滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析①測量轉(zhuǎn)速設(shè)定軸承振動測量狀態(tài)為：外圈靜止、內(nèi)圈以某一恒定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下測量，轉(zhuǎn)速誤差規(guī)定為設(shè)定值的%。%

表2振動測量轉(zhuǎn)速及頻段的設(shè)定值軸承類型向心球軸承（第2部分）調(diào)心滾子軸承、圓錐滾子軸承（第3部分）圓柱滾子軸承（第4部分）外徑（mm）>10~200>30~200>30~100>100~200轉(zhuǎn)速設(shè)定值（r/min）18009001800900老行標(biāo)（r/min）180090018009001800900頻段劃分設(shè)定值（Hz）L50~30050~15050~30050~150M300~1800150~900300~1800150~900H1800~10000900~50001800~10000900~5000滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析②測量載荷規(guī)定測量過程中應(yīng)對軸承加載。載荷不能過小，也不能過大。表3軸承振動測量載荷及載荷設(shè)定值軸承類型向心球軸承調(diào)心滾子軸承圓錐滾子軸承圓柱滾子軸承深溝球角接觸球10°<α≤23°23°<α≤45°α≤23°23°<α≤45°單列雙列載荷類型方式軸向載荷

徑向載荷超過到載荷設(shè)定值（N）1025203040/////253070100140/////30505010020015018050701502253001002004001802507010020040080025035010014040060080040080012003504751401706509751300600120016004756251702009001350180080016002000625800軸承外徑(mm)滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析②測量載荷新國標(biāo)與老行標(biāo)測量載荷設(shè)定值的比較【表4】新國標(biāo)老行標(biāo)外徑（mm）深溝球角接觸球內(nèi)徑（mm）深溝球角接觸球10°<α≤23°23°<α≤45°α≤25°α>25°超過到設(shè)定值（N）超過到設(shè)定值（N）10252030403620//6930//2550701001407930//92040601002025801101605010015022530020408011016040601201602356065180235350100140400600800456012016023560801802352358090225340440140170650975130050601201602356080180235350801102253404401702009001350180080120225340440滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析③傳感器所測參量為軸承外圈的徑向振動。傳感器類型可以是位移、速度、加速度傳感器三種中的任一種。傳感器分接觸式與非接觸式兩種。接觸式傳感器應(yīng)注意傳感器測頭的接觸力不能過小[應(yīng)大于ma，以防脫離]，也不能過大[以防外圈約束]。同時(shí)應(yīng)考慮測頭的接觸諧振出現(xiàn)在所測頻率范圍內(nèi)。位移傳感器很難測出高頻振動信號。而加速度傳感器很難測出低頻信號。速度型傳感器是較適用的傳感器。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.3測量方法和評定方法因素在1800r/min的測量轉(zhuǎn)速下，頻率的范圍為50Hz~10000Hz。在900r/min的測量轉(zhuǎn)速下，頻率的范圍為50Hz~5000Hz。頻帶劃分見上表2所示?？梢詫⒎逯祷蚣怃J脈沖的測量，作為一種補(bǔ)充選項(xiàng)。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定測量的物理量為振動速度，r，單位為μm/s。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.3測量方法和評定方法因素傳感器頻響特性機(jī)電傳感器的頻響應(yīng)在圖1規(guī)定的范圍內(nèi)。X——頻率，HzY——輸出信號/振動速度，dBa

推薦區(qū)b

最大允許區(qū)（包括a）圖1傳感器頻率響應(yīng)特性滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析傳感器的幅值線性誤差應(yīng)≤10%4.2.3測量方法和評定方法因素傳感器的靈敏度與電子裝置匹配的傳感器靈敏度應(yīng)限定在±5%之內(nèi)。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.3測量方法和評定方法因素電子裝置的濾波特性應(yīng)在圖2規(guī)定的極限范圍內(nèi)。X——截止頻率，HzY——衰減量，dBa推薦范圍b最大允許范圍c標(biāo)稱下截止頻率d標(biāo)稱上截止頻率圖2濾波器特性滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.3測量方法和評定方法因素振動值應(yīng)在振動達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)、測試時(shí)間大于時(shí)讀取。穩(wěn)定狀態(tài)：振動值在平均值附近只有偶然的隨機(jī)波動。應(yīng)在開始測試的5min內(nèi)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。平均值為均方根值（r.m.s.）。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.3測量方法和評定方法因素施加軸向載荷測振的各類軸承，應(yīng)在外圈的一側(cè)施加軸向載荷，然后在外圈的另一側(cè)施加軸向載荷進(jìn)行重復(fù)測試。單列圓錐滾子軸承和單列角接觸球軸承在可承受軸向載荷的方向上進(jìn)行測試。施加徑向載荷測振的各類軸承，在施加徑向載荷的同時(shí)，應(yīng)施加一個(gè)不大于

30N的軸向載荷，以確保軸承運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。雙列圓柱滾子軸承如果結(jié)構(gòu)允許，在外圈的另一側(cè)施加軸向載荷進(jìn)行重復(fù)測試。用于診斷分析時(shí)，應(yīng)多點(diǎn)測試。各面、各點(diǎn)中最大值作為評價(jià)值。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析

4.2.4潤滑和清潔度因素預(yù)潤滑軸承，應(yīng)在供貨狀態(tài)下測試。清洗：未經(jīng)預(yù)潤滑的軸承，應(yīng)進(jìn)行有效清洗。不要引入污染物或其它振源。潤滑：測試前，軸承應(yīng)使用清潔的（過濾精度不低于）、公稱粘度在10mm2/S~100mm2/S之間的潤滑油進(jìn)行充分潤滑。清洗和潤滑，也適用于對預(yù)潤滑軸承的診斷分析測試。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析測試環(huán)境不影響振動測試的室溫環(huán)境。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

要求主軸（包括心軸）和軸承內(nèi)圈之間的振動傳遞與所測量的振動速度相比，可以忽略不計(jì)。心軸的公差為f5級，且具有最小的幾何誤差，確保心軸以滑配裝入軸承內(nèi)孔。加載機(jī)構(gòu)施加載荷的加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)，不應(yīng)約束外圈的振動，使外圈的振動本質(zhì)上處于自由狀態(tài)。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

軸向載荷的對中精度a外加載荷的軸線。b軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸線。c見表5。圖3載荷軸線相對于軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸線的偏差滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

軸向載荷的對中精度表5載荷軸線相對于軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸線的偏差值軸承外徑D與軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸線間的徑向偏差H與軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)軸線間的角度偏差β>≤max.max.mmmmo10250.20.525500.4501000.81001401.61401702.01702002.5滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析徑向載荷的對中精度4.2.6測試裝置因素

圖4徑向載荷的加載方向及軸向位置的偏差滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

徑向載荷的對中精度表6徑向載荷的加載方向和軸向位置的偏差值軸承外圈寬度C與軸承外圈寬度中部的軸向偏差H2max與主軸軸線垂直的中心線的角度偏差β2max超過到mmmmo10200.3120400.540701.0滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

傳感器的軸向位置和測量方向設(shè)定的軸向位置：在外圈外表面上且對應(yīng)于受載外圈滾道與滾動體接觸處的中部平面上

（a）向心球軸承

（b）調(diào)心和圓錐滾子軸承

（c）圓柱滾子軸承圖5傳感器設(shè)定的軸向位置滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

傳感器的軸向位置和測量方向替代位置【僅適用于角接觸球軸承和雙列調(diào)心球軸承】：外圈寬度的中心位置。圖6傳感器設(shè)定的替代位置滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

傳感器的軸向位置偏差和測量方向軸向位置偏差B≤70mm：±0.5mmB>70mm：測量方向施加軸向載荷測量時(shí)：垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，在任何方向與徑向中心線的偏差不應(yīng)超過5°圖7施加軸向載荷測量時(shí)傳感器的方向滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.6測試裝置因素

施加徑向載荷測量時(shí)：在徑向載荷合力方向的軸向平面上，垂直于旋轉(zhuǎn)軸線，在任何方向與徑向中心線的偏差不應(yīng)超過5°圖8施加徑向載荷測量時(shí)傳感器的方向a傳感器位置。b施加的徑向載荷。c軸向載荷（如果有）方向。d施加的徑向載荷的合力。滾動軸承振動測量方法新國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)介紹與分析4.2.7系統(tǒng)部件和系統(tǒng)性能因素（1）需標(biāo)定的部件及項(xiàng)目a.驅(qū)動單元主轉(zhuǎn)速