滚动轴承零件的圆度和波纹度测量标准

    在JBPT6642 19935滚动轴承零件 圆度误差测量及评定方法6标准中定义了2~15upr或2~50upr的频率响应范围的圆度测量标准,没有圆轮廓的波纹度定义,而且仅规定了圆度的峰谷值计算方法,换句话说,仅包括了轮廓的基本信息。随着我国轴承事业的迅猛发展,精密轴承、低噪声轴承的产量越来越大,仅有圆度的定义已不能满足轴承检测的需要。轴承生产厂家和用户需要知道比圆度波数更高的波对轴承振动有何影响,同样的圆度值不同的波形对轴承振动的影响如何。因此有必要对JBPT6642 1993进行修订和补充,以适应精密轴承和低噪声轴承检测的需要。

    在补充修订新的标准中应遵循下列两个原则。    首先,大力开发低噪声、高品质的轴承是我国轴承工业目前的战略目标之一,轴承降噪技术是其中的重点。轴承的内外圈和钢球的圆度波纹度是影响轴承噪声的主要因素之一。控制轴承的内外圈和钢球的圆度波纹度以及其中所有波数的幅值,是控制轴承噪声的一个重要手段,因此,有必要根据圆度波纹度与振动的关系制定圆度波纹度标准。

    以往用模拟式电气系统计算圆度,仅能给出圆度轮廓的峰谷值。无法对其中波成分进行分析。这样,不利于分析圆度不好的工艺成因。而近年来兴起的计算机处理技术,可以很好地解决这个问题。通过计算可将圆度轮廓频谱展开,给出每一个波成分的幅值。以便技术人员进行工艺分析,改善加工工艺。

    此外,从长远的角度看,计算机用于测量仪器,可以实现许多其他仪器不易实现的计算及辅助分析功能,其技术优势是明显的。有必要在技术标准中确立其地位。

    根据上述原则,首先需要对圆轮廓的波纹度给出一个定义。根据国家标准,在平面测量中随机或周期性偏离理想曲线的表面不平度,且高于粗糙度的部分即为波纹度。在平面测量中,没有封闭曲线测量中波数的概念,不用考虑封闭曲线中的角度,旋转等特性;其定义是广泛的。但在轴承零件测量中,已经将2~15 upr或2~50 upr定义为圆度,其定义范围相当于平面测量中形状误差,其后到粗糙度之前的一段波范围没有明确的定义,只有一个15~500 upr的密波概念,但圆度之后的一段频率更高的波的确会对轴承的振动特性产生影响,因此有必要对这一段波给出一个明确的定义,以便更全面的测量和评价被测工件轮廓品质。相对应国家标准,将这一段波的所有波的集合定义为滚动轴承内(滚)沟、外(滚)沟和钢球(滚子)的波纹度。

    有了基本定义,接下来的问题就是如何划分波纹度的波数范围。以往许多圆度仪均有15~500 upr这一圆度密波的波段,一些技术人员认为这就是波纹度。而通过计算分析认为,如果用这一概念定义波纹度,相对于滚动轴承来说,过于宽泛。