BVT-8型轴承振动测量仪关键零部件的设计与制造

表面粗糙度对深沟球轴承振动值的影响赵 铭,付丽霞(国家轴承质量监督检验中心,河南 洛阳 471039)摘要:针对国内低噪声深沟球轴承质量要求高,应用面广,同国际市场竞争力差等问题,就普遍关注的表面粗糙度对深沟球轴承噪声影响进行了研究和探讨。

结合国内实际情况,提出了较为合理的解决方案。

关键词:深沟球轴承;沟道;粗糙度;振动值;噪声中图分类号:TH133.3;TH113 1 文献标识码:B 文章编号:1000-3762(2004)05-0033-02目前我国深沟球轴承存在振动值偏高、异常声显著等问题,严重影响了产品质量和国际市场竞争力。

本文主要研究表面粗糙度对振动加速度值和速度值的影响。

从表面粗糙度角度分析了振动值偏高的机理,并通过试验验证和结合国内实际情况提出了具体解决方法。

1 试验设备及试验结果取三组各十套Z3(ZV3)等级6201轴承,A 组和B 组是国外知名品牌,C 组为国内优质品牌。

经无损伤拆套,清洗干净,用表面粗糙度仪(泰勒仪精度0.01 m )分别测试内圈、外圈粗糙度参数Ra 、Ry 、Rz 。

振动加速度型测试仪为S0910,振动速度型测试仪为B VT 。

测试时,轴承每一面取3个均分点,6点平均值作为最后结果。

从表1、表2振动值结果来看,C 组轴承和A 、B 组相比振动值普遍偏高,均匀性不佳。

因为影响轴承振动值的因素还有圆度和波纹度,其主要对速度低频、中频值和加速度值影响较大;而本次试验只考虑微观因素影响,所以只参考加速度值和速度高频值。

表1 振动加速度值 dB序号A 组B 组C 组12426282252529323272842628305252631624253072224348252328926253010232631收稿日期:2003-11-25利用泰勒仪分别测量内外圈沟道粗糙度参数,具体数据见表3、表4及表5。

表2 振动速度值 m/s序号A 组B 组C 组低频中频高频低频中频高频低频中频高频13825124528135030162422414483016553520336261140311559322244528153929176529175412412473012803915639281150321378402574323134828175138308402212523119454126937301243321586312010392914462916763924表3 A 组轴承套圈沟道的粗糙度值 m序号外圈内圈RaRyRzRaRyRz 10.0250.250.150.0250.230.1320.0280.230.160.0230.250.1530.0270.260.140.0260.260.1640.0260.240.150.0210.240.1550.0250.260.170.020.250.1760.0280.250.150.0230.260.1470.0240.260.170.0240.260.1580.0260.240.160.0210.230.1390.0250.260.180.020.240.15100.0250.260.150.0220.260.15表4 B 组轴承套圈沟道的粗糙度值 mISSN 1000-3762CN41-1148/TH 轴承Bearing 2004年第5期2004,No.533-34图1 沟道表面形貌实测图 表5 C组轴承套圈沟道的粗糙度值 m序号外圈内圈Ra Ry Rz Ra Ry Rz10.0260.320.280.0170.320.3120.0240.290.230.0190.360.2830.0210.310.250.0220.290.2440.0250.290.260.0250.310.2750.0230.350.280.0230.320.2360.0260.320.260.0210.340.2470.0230.390.350.0270.310.2580.0260.350.310.0250.360.2290.0220.30.380.0190.320.26100.0220.380.30.020.380.29从表3~表5可明显看出,C组轴承虽然Ra值很好,但是与A、B组相比,Ry和R z值明显偏高。

BVT-1型轴承振动测量仪BVT-1型轴承振动（速度）测量仪是测量深沟球轴承、角接触球轴承和圆锥滚子轴承振动速度的专用仪器。

由速度传感器、驱动器、传感器调整装置、气动加载推力器和电子测量放大器等部件组成。

本仪器划分低、中、高三个频段，低频带（50Hz-300Hz）的振动可能受零件偏心和滚道圆形偏差的影响，中频段（300Hz-1.8KHz）的振动，可能受滚动表面的不规则缺陷和滚道加工中磨床振动而形成的波纹度影响，高频带（1.8KHz-10KHz）的振动，可能受滚动体波纹度，滚道出现的密集振纹和不规则较大间距粗糙度的影响。

本仪器操作简单，使用方便，不需要恒温，可用在计量室和生产车间。

主要技术参数被测轴承类型：深沟轴承，角接触轴承，圆锥滚子轴承。

被测轴承的内径范围：内径￠3-￠60mm动态量程：0-10000μm/S量程：6档频率范围：低频带50Hz-300Hz；中频带300Hz-1800Hz；高频带1800Hz-10000Hz主轴转速：1800r/min轴面加载：0-250N主轴回转精度：径向跳动≤2μm，轴面跳动≤5μm 电源电压：主轴电机380V 50Hz 370W三相油泵电机220V 50Hz 160W测量放大器220V 50Hz 100W工作环境温度：5-40℃外形尺寸：660×1030×1530mm重量：约350kgS0910-Ⅲ型轴承振动测量仪本仪器采用动静压结构设计使主轴在工作中处在完全悬浮状态，主轴与轴承无磨损、无摩擦噪音。

本仪器物理量为加速度有效值，用分贝（dB)表示，示波器则显示出测量时轴承的实时波形。

主轴系统采取新工艺，提高了主轴精度，降低了自身噪音，听轴承噪音更清晰，从而实现了测量轴承振动过程中的重复性、稳定性和准确性。

本仪器的特点是灵敏度高，工作稳定，不需恒温，调整简单，操作方便，适合在轴承厂的成品车间及电机厂和其他机械工厂在装机前检查轴承的振动。

承接各型号振动测量仪系列的维修与改造业务。

—71—《装备维修技术》2021年第5期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。

滚动轴承振动、噪声和异音测试系统技术研究杭州轴承试验研究中心（浙江，杭州，310022）李兴林陈芳华沈云同张燕辽张永恩摘要：本文论述了滚动轴承（以下简称轴承）振动、噪声和异音测试系统技术（BVT+BANT），介绍了我中心根据此技术研制的BVT系列轴承振动（速度）测量仪和BANT系列轴承异音测量仪。

该测试系统1985年经原机械工业部鉴定，其主要性能指标达到国外同类仪器的先进水平。

该测试系统自问世以来，经过近二十年的推广，已有近二千台套被一千余家国内外用户采用，深受用户好评。

广泛适用于轴承生产企业对轴承振动的检测以及家电、电机、机床、冶金、纺织、石化等轴承用户对轴承产品的验收，也适合大专院校和科研单位对轴承振动的分析与研究。

本文同时介绍了由我中心制定的相关技术标准。

1.引言随着家电等行业对轴承振动、噪声和异音要求的不断提高，对轴承振动、噪声和异音的控制、检测以及评定已成为各轴承及轴承用户企业越来越关注的问题。

本文结合BVT系列轴承振动（速度）测量仪和BANT系列轴承异音测量仪来着重讨论轴承振动、噪声和异音测试的有关技术问题。

2. 轴承振动与噪声测试2.1轴承振动与噪声的概念轴承在运转过程中，除轴承零件间的一些固有的、由功能所要求的运动以外的其他一切偏离理想位置的运动均称为轴承振动。

当滚动轴承的振动传播到辐射表面，振动能量转换成压力波，经空气介质再传播出去即为声辐射。

其中20—20000Hz部分为人耳可接收到的声辐射，即为滚动轴承噪声。

滚动轴承噪声测量应在特殊的消音室内进行，消音室的背景噪声较低，可以把轴承噪声和环境噪声区分开来，但其建造成本高，且不能在现场测试。

滚动轴承的振动是产生噪声的主要根源，与噪声表现为强相关特征，因此一般用振动测量代替噪声测量。

2.2 BVT系列轴承振动（速度）测量仪测试原理被测轴承的内圈端面紧靠芯轴轴肩，并以某一恒定的规定转速旋转，外圈不转并承受一定的径向或轴向载荷，用传感器测头摄取滚道中心截面与外圈外圆柱面相交线上的轴承外圈振动（速度）分量，将该径向振动（速度）分量转变成电信号并将该电信号输入到测量放大系统，对其进行信号处理并同步显示轴承低、中、高三个频段的径向振动速度均方根值（μm/s）。

科技与创新┃Science and Technology &Innovation·80·2019年第18期文章编号：2095－6835（2019）18－0080－02转子振动实验台轴承座设计＊叶振环，吴金明（遵义师范学院工学院，贵州遵义563006）摘要：滚动轴承作为旋转机械中重要的零部件，其性能测试主要依靠台架试验完成。

为满足通过转子振动实验台完成滚动轴承性能测试的需求，对部分转子变更为被试轴承后需添加的轴承座进行了设计。

基于转子实验台的结构特点、轴承装配要求，设计出了结构合理的轴承座，并进行了强度和刚度分析。

关键词：转子实验台；轴承座；结构设计；有限元分析中图分类号：TH133.33文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.18.031国内外在轴承座方面的研究颇多，这些研究大多集中在对某个设备的非标轴承座上，非标轴承座的生产工艺、设计方案也在不断改善[1-3]。

这些针对性研究主要是对轴承座进行工艺分析[4]、强度分析[5]、结构设计[6]、三维建模[7]、有限元分析[8]、公差配合与加工控制[9]等方面的研究。

然而，在这些非标轴承座的设计中，没有针对转子振动实验台进行轴承座改装设计的。

本文将基于转子振动实验台通过结构分析、应力分析等一系列分析计算设计一套即装即用的高精度轴承座，以保证滚动轴承在高速负载情况下的稳定运行。

1被试轴承的轴承座结构设计转子振动实验台的结构如图1所示，转子尺寸为Φ75.3×18mm ，转轴尺寸为Φ10×380mm 。

转动轴在两端轴承座的支承下为静平衡，如果从中增加一个不同轴的轴承座约束，必导致轴上增加一个多余力偶，使原有静定结构改变为超静定结构。

所以，为了能使外加测试轴承座不对原有结构增加额外的力偶，或产生的力偶不对后期测试实验造成影响，必须通过优化结构设计来减小这个外加力偶带来的负面影响。

图1转子振动实验台三维模型目前，常用轴承座的形式有一体式和分体式两种。

BVT型轴承振动测量仪操作手册编制：安代明2005年5月9日BVT型轴承振动测量仪操作步骤与测量标准技术条件1.测量轴承尺寸范围：BVT—5 内径φ5~60mmBVT—6 内径φ65~120mm2.测值范围：0—10000μm/s3.频带划分：低频带50~300HZ；中频带300~1800 HZ；高频带1800~10000HZ；4.主轴转速：1800±36r/min一.测量放大器的启动与校准1.按下电源开关，指示灯亮。

2.分别按动低频量程选择键，中频量程选择键和高频量程选择键于1000μm/s档位。

3.拉出增益旋钮。

4.按动功能选择键的低频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为708，此时，低频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

5.按动功能选择键的中频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为696，此时，中频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

6.按动功能选择键的高频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为491，此时，高频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

7.校准完毕，如果一切正常，则将功能选择键臵于测试(T)档,并把校准增益旋钮推进。

注意:每天测试前校准一次。

在进行上述校准时,若校准示值超出规定范围,应及时通知制造单位进行调试。

二.测量放大器定值调整(供快速测量使用)1.推进增益旋钮。

2.低频带定值调整。

a.按照轴承在低频带的允许极限值,选择低频带量程。

b.按动功能选择键至低频档位臵。

c.旋转增益旋钮，使低频带表头示值等于其允许极限值。

d.调节低频带预臵旋钮，使其指示灯刚刚发红光。

3.中频带定值调整。

a.按照轴承在中频带的允许极限值，选择中频带量程。

b.掀动功能选择键至中频档位臵。

c.旋转增益旋钮，使中频带表头示值等于其允许极限值。

BVT型轴承振动测量仪操作手册编制：安代明2005年5月9日BVT型轴承振动测量仪操作步骤与测量标准技术条件1.测量轴承尺寸范围：BVT—5 内径φ5~60mmBVT—6 内径φ65~120mm2.测值范围：0—10000μm/s3.频带划分：低频带50~300HZ；中频带300~1800 HZ；高频带1800~10000HZ；4.主轴转速：1800±36r/min一.测量放大器的启动与校准1.按下电源开关，指示灯亮。

2.分别按动低频量程选择键，中频量程选择键和高频量程选择键于1000μm/s档位。

3.拉出增益旋钮。

4.按动功能选择键的低频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为708，此时，低频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

5.按动功能选择键的中频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为696，此时，中频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

6.按动功能选择键的高频键，然后旋转增益旋钮，使校准数显表显示数字为491，此时，高频带表头示值应在1000±40μm/s范围内。

然后逆时针旋转校准旋钮，使校准表显示为0。

7.校准完毕，如果一切正常，则将功能选择键置于测试(T)档,并把校准增益旋钮推进。

注意:每天测试前校准一次。

在进行上述校准时,若校准示值超出规定范围,应及时通知制造单位进行调试。

二.测量放大器定值调整(供快速测量使用)1.推进增益旋钮。

2.低频带定值调整。

a.按照轴承在低频带的允许极限值,选择低频带量程。

b.按动功能选择键至低频档位置。

c.旋转增益旋钮，使低频带表头示值等于其允许极限值。

d.调节低频带预置旋钮，使其指示灯刚刚发红光。

3.中频带定值调整。

a.按照轴承在中频带的允许极限值，选择中频带量程。

b.掀动功能选择键至中频档位置。

c.旋转增益旋钮，使中频带表头示值等于其允许极限值。

专利名称：轴承振动自动测量仪专利类型：实用新型专利
发明人：楼望建
申请号：CN201320032587.5申请日：20130122
公开号：CN203241139U
公开日：
20131016
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了轴承振动自动测量仪，包括机头和测头，机头上设置有主电机和测量芯轴，所述测头设置在测量芯轴的上方，还包括机架，所述机架上设置有导轨和上料装置，所述导轨上滑动连接有第一平台，所述上料装置包括夹头和驱动所述第一平台向着所述测量芯轴运动的驱动装置，被测轴承的外圈固定在所述夹头上，所述夹头与所述第一平台一起运动。

使用时，驱动装置推动第一平台向着测量芯轴运动，直到被测轴承安装到测量芯轴上，然后气缸继续加载，直到加载至额定的载荷，然后测头向下运动，接触轴承外圈，测量芯轴转动，带动轴承内圈转动，测头测量轴承外圈的振动，整个过程完全自动化，大大减少了人工操作，提高了生产效率。

申请人：宁波易荣机电科技有限公司
地址：315205 浙江省宁波市镇海区九龙湖镇经济发展区
国籍：CN
代理机构：杭州丰禾专利事务所有限公司
代理人：张强
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