滚动轴承 振动（速度）测量及数据的研究

　　摘. . 要：滚动轴承作为旋转机械中的重要零部件，它的运行状态关系到整个系统的稳定性，所以保证轴承产品的质量具有重要的意义，当滚动轴承出现质量问题时，必然会影响到其安全和稳定的生产。随着近年来机械故障技术的不断发展和进步，为轴承质量检测提供了原来越多的的理论和方法，本文通过轴承振动检测的方法：滚动轴承?振动（速度）测量及对检测数据的研究，对问题轴承进行及时的解决和控制。

　　关键词：滚动轴承；轴承振动；轴承质量

　　引言

　　为了保证轴承生产各工序的正常进行和产品的质量要求，滚动轴承质量检测十分重要，它是保证成品轴承达到各种等级标准的手段。减少由滚动轴承质量引起的设备故障产生的维修成本 , 从而需要轴承检测结果的准确性，因此滚动轴承检测方法的使用尤为重要。目前国内出口欧洲的轴承、我国军方和航天工业均按照该方法进行轴承振动检测，为采购成品轴承的验收工作提供指导依据。

　　1. 基本概念

　　1.1 轴承振动：轴承内圈端面紧靠芯轴轴肩，并以某一恒定的转速旋转，外圈不转，承受一定的径向或轴向载荷时，其滚道中心的截面与外圈外圆柱面 ( 最高点 ) 相交处的轴承外圈的径向振动速度。

　　1.2 轴承振动 ( 速度 ) 值：在一定转速和测试载荷下，选取轴承外圈外圆柱面圆周方向大致等距的三点进行测试，其低、中、高三个频带的振动速度的算术平均值即为该轴承在对应频带的振动 ( 速度 ) 值。

　　如果轴承需要正反两面测试，则取各频带 ( 三点平均值 ) 较高值为轴承在该频带的振动 ( 速度 ) 值。 1.3 物理量和单位：被测轴承的振动物理量为轴承外圈的径向振动速度，单位为μm/s。

　　2. 测量和评定方法?

　　将被测轴承安装到心轴上，使其内圈端面紧靠轴肩，若是圆柱滚子轴承，则应使内、外圈的两端面保持在同一平面内。深沟球轴承，应分别进行正反两面测试。N 型和 Nu 型圆柱滚子轴承，将基准面朝心轴轴肩方向安装测试，在测试过程中应保证套圈不产生轴向位移。

　　在轴承外圈上施加一定的轴向或径向载荷，其载荷大小按 GB/T24610标准的规定。

　　轴承振动 ( 速度 ) 的评定方法：在 50 ～ 10000Hz 频率范围内，轴承振动 ( 速度 ) 的三个测量频带详细规定见 GB/T24610 标准的其他部分。

　　时间平均方法：每一测点振动速度信号的测量时间应不少于0.5s，待指针稳定后读数。如果信号有波动，则取波动范围的中间值。

　　3. 轴承质量等级的选用

　　以检测轴承振动速度来划分轴承的质量等级。从低到高分为 V、V1、V2、V3、V4 五个质量等级 ; 滚子轴承 ( 圆柱、圆锥 ) 质量等级从低到高为 V、V1、V2、V3 四个质量等级。V 级适用于轴承制造厂对标准规定范围内的深沟球轴承振动检验用；

　　V1 级适用于对轴承振动有一般要求的轴承成品检验；V2 级适用于 Y 系列电机及相应要求的其它电机轴承；V3 级适用于对振动有严格要求时。这一级具有国际先进水平。可根据用户的要求，选择相应轴承质量等级进行轴承振动检测。

　　检测数据的研究

　　滚动轴承的结构是由内圈、外圈、滚动体和保持架四种原件组成的。内圈、外圈分别与轴颈及轴承座孔装配在一起，在大多数情况下外圈不动，而内圈随轴转动。

　　检测轴承振动仪有三个不同频率段 ( 低频、中频、高频 ) 的振动速度来反映轴承的质量。能大体分析出轴承是否存在几何尺寸问题 (如钢圈椭圆)、滚道/滚动体的质量问题,保持架的质量问题。低频数据：

　　内外圈沟底、滚道 ; 中频数据：滚动体钢球力度、保持架 ; 高频数据：

　　滚动体粗糙度及圆度。遇到振动数据异常的轴承，详细记录该轴承的型号、生产厂家、各频段的具体数据，作为下次检测相同型号的轴承参考。

　　轴承振动数据高并产生噪声大的原因: 因加载滚动体数量变化而产生的激振 , 因加载滚动体数量变化而产生的激振；局部损坏；相关部件精度；污染物。安装了振动大的轴承，在实际运行过程中，容易产生各种危害，比如：容易发生破碎，断裂，剥落，轴承运行周期缩短；引起轴变形，电机振动大运行不稳定；造成非计划停工等。因此遇到问题轴承需要及时与用户沟通，进行更换处理。

　　检测轴承前确保调整好仪器，检查电源线路并对测量放大器校准后再进行检测。检测过程中，需要注意以下几种情况：检测数据不稳定或者异常时，可以先检查安装主轴锥面与主轴锥面的配合是否紧密，否则主轴旋转时芯轴承容易脱落，而影响测量精度。当轴承振动值的指针大幅度频繁摇摆时，读数以最大数值为准。检测的轴承发出异响且振动数据增大时，也可能是轴承润滑不足，形成干摩擦，因此需要加润滑油后再测试。测试过程中还要要看清各换向阀的作用，防止误操作。

　　为了增强检测数据的准确性，每季度可以进行一次人员检测比对作为质量监控。

　　4. 结论

　　对于安全生产而言，所使用的一些机械设备也必然离不开轴承，并且轴承也更是主要生产设备的关键组成，是否正确选用轴承，对主机能否获得良好的工作性能，较长的用寿命；轴承的质量对企业能否缩短维修周期，减少维修费用，提高机器的运转效率，都有着十分重要的作用。基于此，若是轴承本身出现故障问题，就是对安全生产造成较大的威胁以及影响，因此必须正确的掌握轴承检测方法及对检测数据的了解，才可以极大的提高轴承的实际使用稳定性。

　　参考文献：

　　［1］BVT 轴承振动测量仪使用说明

　　［2］ 滚动轴承 振动测量方法 第 1 部分：基础［3］ 轴承常识 轴承的振动级别与适用范围

　　［4］ 滚动轴承质量检测系统研究