滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析

滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析目录滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析1、我国滚动轴承振动测量方法的研究2、国外情况简介3、新国标和老行标范围的比较

4、新国标介绍及与老行标的比较

5、目前的速度型测振仪对新国标适应性分析与交流

6、新国标实施的可能性与应该注意的问题

JB/T5313-2001《滚动轴承振动（速度）测量方法》JB/T5314-2002《滚动轴承振动（加速度）测量方法》

（以下简称老行标）GB/T24610.1-2009《滚动轴承振动测量方法第1部分：基础》GB/T24610.2-2009《滚动轴承振动测量方法分第2部：具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承》GB/T24610.3-2009《滚动轴承振动测量方法第3部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的调心滚子轴承和圆锥滚子轴承》GB/T24610.4-2009《滚动轴承振动测量方法第4部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚子轴承》1、我国滚动轴承振动测量方法的研究滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析2、国外情况简介美国国家标准（R1997）《滚动轴承振动和噪声测量方法》日本工业标准JISB1548-1995《滚动轴承A计权声压级测量方法》德国工业标准DIN5426/1-1995《滚动轴承轴承的运转噪声第1部分：固体声测量方法》ISO15242-1:2004《滚动轴承滚动测量方法第1部分：基础》ISO15242-2:2004《滚动轴承滚动测量方法第2部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承》ISO15242-3:2006《滚动轴承滚动测量方法第3部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的调心滚子轴承和圆锥滚子轴承》ISO15242-4:2007《滚动轴承滚动测量方法第4部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚子轴承》滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析3、新国标和老行标范围的比较

表1新国标和老行标规定的范围项目新国标（GB/T24610）老行标（JB/T）第1部分第2部分第3部分第4部分5313-20015314-2002范围旋转的滚动轴承的振动测量方法及相关测量系统的标定具有圆柱孔和圆柱外表面的内径3mm~120mm的深沟球、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承（N、NU、NJ、NF型）的单列和双列向心球轴承(外径>10mm~200mm)接触角≤45°的双列调心滚子轴承、单列和双列圆锥滚子轴承(外径>30mm~200mm)单列和双列圆柱滚子轴承(外径>30mm~200mm)振动（速度）测量（μm/s）振动（加速度）测量（dB）的振动测量（速度，μm/s）滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析新国标增加了“单列调心球轴承”、“双列向心球轴承”、“双列调心滚子轴承”、“双列圆锥滚子轴承”和“双列圆柱滚子轴承”五类尺寸段划分参数：新国标以外径来划分尺寸段范围新国标要小于老行标单列圆柱滚子轴承覆盖结构形式与老行标基本相同3、新国标和老行标范围的比较

滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4、新国标介绍及与老行标的比较

按老行标的思路介绍新国标的四大部分引言部分轴承振动测量的基本因素及影响测量的因素滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析引言部分滚动轴承旋转时的振动是与运转条件相关的一种复杂的物理现象；在某一组条件下测量的单套轴承的振动值并不一定表征另一组条件下或该轴承成为一较大部件中的一个零件时的振动值。可以认为轴承的结构振动是最终导致空气噪声产生的驱动源。本标准仅列入了经过选择的、适用范围广的轴承结构振动的测量方法。本标准方法的测振目的是制造过程诊断或产品质量评定。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析轴承振动测量的基本因素及影响测量的因素4.2.1轴承本身因素4.2.2测量过程因素4.2.3测量方法和评定方法因素4.2.4润滑及清洁度因素4.2.5测试环境因素4.2.6测试装置因素4.2.7系统部件和系统性能因素滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.1轴承本身因素轴承本身的因素，指的是轴承结构振动。这是本标准方法测量的目的。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.2测量过程因素①测量转速②测量载荷③传感器滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析①测量转速设定轴承振动测量状态为：外圈静止、内圈以某一恒定转速旋转状态下测量，转速误差规定为设定值的%。%

表2振动测量转速及频段的设定值轴承类型向心球轴承（第2部分）调心滚子轴承、圆锥滚子轴承（第3部分）圆柱滚子轴承（第4部分）外径（mm）>10~200>30~200>30~100>100~200转速设定值（r/min）18009001800900老行标（r/min）180090018009001800900频段划分设定值（Hz）L50~30050~15050~30050~150M300~1800150~900300~1800150~900H1800~10000900~50001800~10000900~5000滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析②测量载荷规定测量过程中应对轴承加载。载荷不能过小，也不能过大。表3轴承振动测量载荷及载荷设定值轴承类型向心球轴承调心滚子轴承圆锥滚子轴承圆柱滚子轴承深沟球角接触球10°<α≤23°23°<α≤45°α≤23°23°<α≤45°单列双列载荷类型方式轴向载荷

径向载荷超过到载荷设定值（N）1025203040/////253070100140/////30505010020015018050701502253001002004001802507010020040080025035010014040060080040080012003504751401706509751300600120016004756251702009001350180080016002000625800轴承外径(mm)滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析②测量载荷新国标与老行标测量载荷设定值的比较【表4】新国标老行标外径（mm）深沟球角接触球内径（mm）深沟球角接触球10°<α≤23°23°<α≤45°α≤25°α>25°超过到设定值（N）超过到设定值（N）10252030403620//6930//2550701001407930//92040601002025801101605010015022530020408011016040601201602356065180235350100140400600800456012016023560801802352358090225340440140170650975130050601201602356080180235350801102253404401702009001350180080120225340440滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析③传感器所测参量为轴承外圈的径向振动。传感器类型可以是位移、速度、加速度传感器三种中的任一种。传感器分接触式与非接触式两种。接触式传感器应注意传感器测头的接触力不能过小[应大于ma，以防脱离]，也不能过大[以防外圈约束]。同时应考虑测头的接触谐振出现在所测频率范围内。位移传感器很难测出高频振动信号。而加速度传感器很难测出低频信号。速度型传感器是较适用的传感器。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.3测量方法和评定方法因素在1800r/min的测量转速下，频率的范围为50Hz~10000Hz。在900r/min的测量转速下，频率的范围为50Hz~5000Hz。频带划分见上表2所示。可以将峰值或尖锐脉冲的测量，作为一种补充选项。标准设定测量的物理量为振动速度，r，单位为μm/s。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.3测量方法和评定方法因素传感器频响特性机电传感器的频响应在图1规定的范围内。X——频率，HzY——输出信号/振动速度，dBa

推荐区b

最大允许区（包括a）图1传感器频率响应特性滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析传感器的幅值线性误差应≤10%4.2.3测量方法和评定方法因素传感器的灵敏度与电子装置匹配的传感器灵敏度应限定在±5%之内。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.3测量方法和评定方法因素电子装置的滤波特性应在图2规定的极限范围内。X——截止频率，HzY——衰减量，dBa推荐范围b最大允许范围c标称下截止频率d标称上截止频率图2滤波器特性滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.3测量方法和评定方法因素振动值应在振动达到稳定状态、测试时间大于时读取。稳定状态：振动值在平均值附近只有偶然的随机波动。应在开始测试的5min内达到稳定状态。平均值为均方根值（r.m.s.）。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.3测量方法和评定方法因素施加轴向载荷测振的各类轴承，应在外圈的一侧施加轴向载荷，然后在外圈的另一侧施加轴向载荷进行重复测试。单列圆锥滚子轴承和单列角接触球轴承在可承受轴向载荷的方向上进行测试。施加径向载荷测振的各类轴承，在施加径向载荷的同时，应施加一个不大于

30N的轴向载荷，以确保轴承运转平稳。双列圆柱滚子轴承如果结构允许，在外圈的另一侧施加轴向载荷进行重复测试。用于诊断分析时，应多点测试。各面、各点中最大值作为评价值。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析

4.2.4润滑和清洁度因素预润滑轴承，应在供货状态下测试。清洗：未经预润滑的轴承，应进行有效清洗。不要引入污染物或其它振源。润滑：测试前，轴承应使用清洁的（过滤精度不低于）、公称粘度在10mm2/S~100mm2/S之间的润滑油进行充分润滑。清洗和润滑，也适用于对预润滑轴承的诊断分析测试。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析测试环境不影响振动测试的室温环境。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

要求主轴（包括心轴）和轴承内圈之间的振动传递与所测量的振动速度相比，可以忽略不计。心轴的公差为f5级，且具有最小的几何误差，确保心轴以滑配装入轴承内孔。加载机构施加载荷的加载系统的设计与结构，不应约束外圈的振动，使外圈的振动本质上处于自由状态。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

轴向载荷的对中精度a外加载荷的轴线。b轴承内圈旋转轴线。c见表5。图3载荷轴线相对于轴承内圈旋转轴线的偏差滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

轴向载荷的对中精度表5载荷轴线相对于轴承内圈旋转轴线的偏差值轴承外径D与轴承内圈旋转轴线间的径向偏差H与轴承内圈旋转轴线间的角度偏差β>≤max.max.mmmmº10250.20.525500.4501000.81001401.61401702.01702002.5滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析径向载荷的对中精度4.2.6测试装置因素

图4径向载荷的加载方向及轴向位置的偏差滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

径向载荷的对中精度表6径向载荷的加载方向和轴向位置的偏差值轴承外圈宽度C与轴承外圈宽度中部的轴向偏差H2max与主轴轴线垂直的中心线的角度偏差β2max超过到mmmmº10200.3120400.540701.0滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

传感器的轴向位置和测量方向设定的轴向位置：在外圈外表面上且对应于受载外圈滚道与滚动体接触处的中部平面上

（a）向心球轴承

（b）调心和圆锥滚子轴承

（c）圆柱滚子轴承图5传感器设定的轴向位置滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

传感器的轴向位置和测量方向替代位置【仅适用于角接触球轴承和双列调心球轴承】：外圈宽度的中心位置。图6传感器设定的替代位置滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

传感器的轴向位置偏差和测量方向轴向位置偏差B≤70mm：±0.5mmB>70mm：测量方向施加轴向载荷测量时：垂直于旋转轴线，在任何方向与径向中心线的偏差不应超过5°图7施加轴向载荷测量时传感器的方向滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.6测试装置因素

施加径向载荷测量时：在径向载荷合力方向的轴向平面上，垂直于旋转轴线，在任何方向与径向中心线的偏差不应超过5°图8施加径向载荷测量时传感器的方向a传感器位置。b施加的径向载荷。c轴向载荷（如果有）方向。d施加的径向载荷的合力。滚动轴承振动测量方法新国标标准介绍与分析4.2.7系统部件和系统性能因素（1）需标定的部件及项目a.驱动单元主转速