一種滾動軸承高速振動測試方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明具體涉及一種滾動軸承高速振動測試方法。
【背景技術】
[0002] 在1993年，我國制定了規(guī)范軸承振動性能的首個軸承行業(yè)標準：《JB/T7047-93 滾動軸承深溝球軸承振動加速度技術條件》，并分別于1999年和2006年對其進行了修訂。 標準規(guī)范化了軸承的設計、生產和應用，對提升軸承的質量具有重大而深刻的影響，對軸承 行業(yè)的活動具有重要的指導意義。但是現(xiàn)行的軸承振動檢測標準，無論是國標還是行標，對 高速運行的軸承振動的評價還有不足，具體表現(xiàn)為以下幾點：
[0003] -、單一的采用均方根值來評價軸承的振動大小存在一定的概括性，即使增加峰 值作為輔助檢測指標，共同對軸承進行振動等級進行評價會存在差異性。
[0004] 二、在不同工況條件下軸承振動不同，國標中對于較小尺寸段的軸承，采用的較高 轉速在2400r/min到3600r/min，而目前磨削類高速電主軸的轉速高達60000r/min，高速下 表現(xiàn)的振動行為不同于低速下的振動行為，因此不能以低速的測量值代表高速工況下的振 動，也不能表征軸承作為整機中的一個部件時的振動。因此，標準檢測的軸承振動性能不能 完全用于表征高速工況條件下軸承振動特征。
[0005] 三、目前對軸承振動普遍采用接觸式傳感器，通過彈簧以一定的接觸力將傳感器 觸頭抵在軸承外圈上。接觸力應大于mXa，其中m為運動部分的質量，a為所測的最大加速 度，以防止傳感器與軸承外圈脫離接觸。但是標準并沒有對傳感器接觸力的大小予以量化 規(guī)定，因此在測量中會由此帶來較大誤差。
[0006] 四、測振過程中，為了限定軸承的運動學條件，一般應對軸承施加一定的載荷。所 施加的載荷應適當，防止?jié)L動體相對內、外套圈滾道打滑但又不致引起變形而影響測量結 果。國標中對軸承外徑在25~50mm、接觸角在10°~30°的角接觸球軸承施加軸向載荷 的設定值為90~110N。軸向載荷是影響軸承振動的主要因素之一，20N的軸向力的變化范 圍直接影響軸承振動測量值的波動。
[0007] -個批次的軸承在出廠時，軸承廠家對對軸承振動進行了標準軸承振動測量，當 這一批次的接受質量限AQL是供方能夠保證穩(wěn)定達到的實際質量水平，是用戶能夠接受的 產品質量水平滿足設定要求時就出廠，這時就造成兩個根本存在的問題。第一個問題是同 一批次軸承的振動性能的不同，甚至出現(xiàn)軸承振動過大的現(xiàn)象。第二個問題是標準軸承振 動測量時的轉速較低，而在實際應用過程中軸承的轉速較高，在低速和高速情況下軸承的 振動行為的不同，也就造成了低速振動性能好而高速情況下軸承的振動性能差的問題。以 上問題都亟待解決。

【發(fā)明內容】

[0008] 現(xiàn)有軸承的檢測方法均是低速檢測，而軸承實際工作狀態(tài)通常是在高速下運行， 目前低速檢測手段無法滿足對軸承實際性能的掌握，檢測數據無法滿足實際工作需要。為 解決這一問題，本發(fā)明提出一種滾動軸承高速振動測試方法。
[0009] 本發(fā)明為解決上述技術問題采取的技術方案是：
[0010] 一種滾動軸承高速振動測試方法，所述方法包括以下步驟：
[0011] 步驟一：搭建滾動軸承高速振動測量儀：建立滾動軸承高速振動測量儀，根據滾 動軸承標準軸承測量儀的搭建精度要求對滾動軸承高速振動測量儀進行搭建，在此基礎上 并擴充滾動主軸標準振動測量儀的轉速范圍，使用高性能加速度傳感器檢測軸承高速工況 下振動；
[0012] 步驟二：檢測滾動軸承高速振動測量儀：檢測滾動軸承高速振動測量儀的使用性 能，當其同時滿足滾動軸承標準振動測量儀標準及高速的要求時，等待進行高速工況下滾 動軸承振動檢測工作；當其未達到標準振動測試儀及高速的要求時，重復步驟一直至同時 滿足標準振動測試儀標準及高速的要求，同時對滾動軸承高速振動測量儀中的驅動主軸的 轉速η進行測定，測定滾動軸承高速振動測量儀中加載彈簧在未壓縮時的長度；
[0013] 步驟三：調試變頻器以及加載力F的施加過程：首先由于滾動軸承高速振動測量 儀中的驅動主軸的轉速η已確定，根據公式f=η/60計算出變頻器設定頻率f，根據計算出 的變頻器設定頻率f對變頻器進行參數無級調速，其次設定滾動軸承高速振動測量儀中軸 向加載裝置中加載力F的數值，根據彈簧載荷與壓縮距離之間的曲線圖對照出加載力F對 應的加載彈簧需要壓縮的長度，通過操作軸向加載裝置中的加載手柄對加載彈簧逐漸進行 壓縮直至試驗軸承承受的加載力達到F值為止；再次將傳感器組件中的檢測頭貼緊在試驗 軸承的外圈上，同時將傳感器組件的信號輸出端連接在DH5909動態(tài)信號分析儀上，實時監(jiān) 測試驗軸承的振動狀態(tài)和存儲振動數據；然后啟動滾動軸承高速振動測量儀，試驗軸承在 滾動軸承高速振動測量儀中進行轉動，最后當試驗軸承運行達到平穩(wěn)狀態(tài)時，開始對試驗 軸承進行多組數據的采集，通過傳感器組件的檢測頭將采集平穩(wěn)的振動數據傳遞到動態(tài)信 號分析儀中；
[0014] 步驟四：帶通濾波器的調試：將butterworth帶通濾波器進行調試，使其在符合 GB/T24610. 1-2009/IS015242-1 :2004的標準下，butterworth帶通濾波器的帶通頻率在 50-10000HZ之間；
[0015] 步驟五：振動評價過程：使用調試后的濾波器對動態(tài)信號分析儀中的數據進行處 理，然后求振動幅值的均方根值和峰值，依據公式1 = 2C)1gf求得振動加速度等級，式中L "0. 為振動加速度級，a為某一頻率范圍內的振動加速度均方根值或軸承振動加速度峰值，a。為 參考加速度，其值為9. 81X10 3m/s2,最后根據JB/T 7047-2006中加速度振動等級劃分軸承 標準對試驗軸承的振動情況進行評價。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的有益效果：
[0017] 1、本發(fā)明提出以標準軸承振動測量儀為基礎，搭建一個在滿足標準軸承振動測量 儀的測量，也能滿足目前高速的工況條件的高速軸承振動測量儀，本發(fā)明是一種在搭建的 試驗臺上進行軸承高速工況條件下的振動測量方法。本發(fā)明能夠實現(xiàn)對高速軸承的振動進 行合理的測量和正確的評價，以符合前高速工況條件軸承dm·η的量級達ΚΓ6的要求。
[0018] 2、本發(fā)明既能夠測量試驗軸承在標準軸承振動測量儀給定工況條件下的振動，這 為軸承在高速工況下的振動評價提供了理論依據，同時又能滿足試驗軸承在高速工況下軸 承的振動測量。
[0019] 3、本發(fā)明結合工程實際需要，合理設定軸承試驗工況條件，對軸承提前進行高速 工況條件下振動評價，減少軸承在使用過程中帶來的經濟損失。
【附圖說明】
[0020] 圖1是本發(fā)明的的流程框圖；
[0021] 圖2是彈簧載荷與壓縮距離之間的曲線圖；
[0022] 圖3是滾動軸承高速振動測量儀主視結構示意圖；
[0023] 圖4是傳感器定位裝置3的主視結構示意圖；
[0024] 圖5是圖2的俯視結構示意圖；
[0025] 圖6是傳感器組件3-5的主視結構剖面圖；
[0026] 圖7是軸向加載裝置2的主視結構示意圖；
[0027] 圖8是軸向加載裝置2的俯視結構剖面圖；
[0028] 圖9是軸承的打滑率隨軸向力的變化的曲線圖；
[0029] 圖10是不同預緊力下軸承的振動幅值的分布圖；
[0030] 圖11是標準軸承振動測量儀的振動檢測結果柱狀圖；
[0031] 圖12是