內圈大擋邊質量對圓錐滾子軸承振動的影響

趙訥，慕新朋，張宏樸

(煙臺西蒙西軸承有限公司，山東 煙臺 264006)

軸承振動是一個復雜的物理量，更是軸承產品綜合質量水平的體現。為了研究內圈大擋邊質量對圓錐滾子軸承振動的影響程度，選取同一廠家生產的英制L45449/10軸承和公制30206軸承各10套進行試驗，并對60套32010軸承進行檢測分析。

1 試驗條件

試驗樣品為L45449/10和30206成品軸承各10套；試驗設備為BVT-1A速度型測振儀；測量心軸轉速為1 800 r/min ；施加軸向載荷110 N。

2 試驗

2.1 軸承振動值

對試驗用L45449/10和30206各10套進行振動值的檢測，其低、中、高頻段的振動值檢測結果見表1。

表1 L45449/10和30206軸承振動值檢測結果 μm/s

從表1中可知，L45449/10和30206振動值低頻(L)及高頻(H)段數據差別不大。中頻(M)段數據差距較大，L45449/10中頻振動值幾乎是30206中頻振動值的兩倍。

2.2 拆套返修后檢測

為了找出中頻超差的原因，對這20套產品拆套后進行微觀質量、裝配尺寸、外形尺寸等項目的檢測。除內圈大擋邊的平行差Sif和表面粗糙度Ra明顯超出工藝要求外(表2)，其他檢測項目質量相當。

表2 L45449/10和30206零件檢測結果 μm

從整體上看，30206內圈的大擋邊表面粗糙度略差于L45449/10，但平行差較好，L45449/10內圈大擋邊平行差嚴重超差。

2.2.1 返修L45449/10內圈大擋邊

對L45449/10內圈大擋邊進行返修并檢測，然后與原來的滾子重新組裝測量振動值，以比較同一產品不同大擋邊質量對振動值的影響。返修后的內圈大擋邊質量檢測結果見表3。

表3 返修后L45449/10內圈大擋邊質量檢測結果 μm

比較表3與表2可以看出，返修后的L45449/10內圈大擋邊平行差和表面粗糙度數值明顯降低，大擋邊角度幾乎沒有散差，即大擋邊質量顯著提高。將返修后的內圈與原來的滾子重新組裝，在相同的檢測條件下重新測量振動值，結果見表4。

表4 返修后L45449/10的振動值 μm/s

比較表4與表1可以看出，L45449/10在內圈大擋邊質量明顯提升的情況下振動值變化明顯，中頻振動值大幅度下降，高頻略有下降，低頻振動值改變不大。說明內圈大擋邊質量對振動值(尤其是中頻段)的影響較大。

2.2.2 粗磨30206內圈大擋邊

拆套并粗磨30206內圈大擋邊后進行檢測，結果見表5。比較表5和表2可以看出，粗磨返修后內圈大擋邊的平行差略有改善，而表面粗糙度基本沒有變化。將粗磨返修后的30206內圈與原來的滾子進行組裝后，重新測量振動值，結果見表6。

表5 30206 內圈大擋邊粗磨返修后檢測結果 μm

表6 30206內圈大擋邊粗磨返修后的振動值 μm/s

比較表6與表1可以看出，在粗磨返修后內圈大擋邊Sif略有降低、Ra基本不變的情況下，產品振動值基本沒有變化，這說明單純輕微的Sif改變對振動值的影響非常小。

2.2.3 細磨返修30206內圈大擋邊

對上述粗磨返修后的30206內圈大擋邊再進行細磨返修，并對細磨后的大擋邊質量進行檢測，結果見表7。

比較表7和表5可以看出，細磨后內圈大擋邊的平行差較細磨前大了很多，表面粗糙度值明顯下降，與原來的滾子組裝后測量振動值，結果見表8。

表8 細磨返修后30206振動值μm/s

比較表8和表6可以看出，在內圈大擋邊平行差質量有一定下降，表面粗糙度明顯改善的情況下，軸承的振動值變化不大。

綜合對比以上試驗數據可以看出，在內圈大擋邊Sif，Ra變化不同時，振動值變化亦不同，單純的內圈大擋邊Sif變化對軸承振動值的影響很小。

比較30206原始狀態(表1、表2)與細磨返修大擋邊后的狀態(表7、表8)，在大擋邊Ra明顯降低的情況下，振動值的中頻、高頻略有下降，但變化不大，這也說明，單純的大擋邊表面粗糙度變化對軸承振動值的影響也不大。

2.3 32010內圈大擋邊粗、細磨后振動值對比

為了進一步說明內圈大擋邊質量對振動值的影響，先用60套32010內圈擋邊粗磨件與合格的外圈、滾子、保持架組裝后測量振動值，然后拆套對內圈大擋邊進行細磨，細磨后再與原來的滾子、外圈及保持架重新組裝，并測量其振動值，結果見表9。

表9 不同內圈大擋邊狀態時32010的振動值

從32010振動值檢測結果看，大擋邊表面粗糙度和平行差改善后，低頻和高頻值變化不明顯，但中頻值有較大改善，細磨后中頻振動值幾乎下降為粗磨后的1/4。

3 結束語

雖然試驗軸承的型號和數量有限，但仍可從以上試驗數據中看出圓錐滾子軸承振動值與內圈大擋邊質量的相關性。單一改善內圈大擋邊的表面粗糙度或者平行差對振動值的減小效果有限，同時改善內圈大擋邊平行差及表面粗糙度可以使圓錐滾子軸承的振動中頻值顯著降低。