内圈大挡边质量对圆锥滚子轴承振动的影响

2012-07-25 01:08赵讷慕新朋张宏朴

轴承 2012年2期

赵讷，慕新朋，张宏朴

(烟台西蒙西轴承有限公司，山东烟台 264006)

轴承振动是一个复杂的物理量，更是轴承产品综合质量水平的体现。为了研究内圈大挡边质量对圆锥滚子轴承振动的影响程度，选取同一厂家生产的英制L45449/10轴承和公制30206轴承各10套进行试验，并对60套32010轴承进行检测分析。

1 试验条件

试验样品为L45449/10和30206成品轴承各10套；试验设备为BVT-1A速度型测振仪；测量心轴转速为1 800 r/min ；施加轴向载荷110 N。

对试验用L45449/10和30206各10套进行振动值的检测，其低、中、高频段的振动值检测结果见表1。

表1 L45449/10和30206轴承振动值检测结果 μm/s

从表1中可知，L45449/10和30206振动值低频(L)及高频(H)段数据差别不大。中频(M)段数据差距较大，L45449/10中频振动值几乎是30206中频振动值的两倍。

为了找出中频超差的原因，对这20套产品拆套后进行微观质量、装配尺寸、外形尺寸等项目的检测。除内圈大挡边的平行差Sif和表面粗糙度Ra明显超出工艺要求外(表2)，其他检测项目质量相当。

表2 L45449/10和30206零件检测结果 μm

从整体上看，30206内圈的大挡边表面粗糙度略差于L45449/10，但平行差较好，L45449/10内圈大挡边平行差严重超差。

2.2.1 返修L45449/10内圈大挡边

对L45449/10内圈大挡边进行返修并检测，然后与原来的滚子重新组装测量振动值，以比较同一产品不同大挡边质量对振动值的影响。返修后的内圈大挡边质量检测结果见表3。

表3 返修后L45449/10内圈大挡边质量检测结果 μm

比较表3与表2可以看出，返修后的L45449/10内圈大挡边平行差和表面粗糙度数值明显降低，大挡边角度几乎没有散差，即大挡边质量显著提高。将返修后的内圈与原来的滚子重新组装，在相同的检测条件下重新测量振动值，结果见表4。

表4 返修后L45449/10的振动值 μm/s

比较表4与表1可以看出，L45449/10在内圈大挡边质量明显提升的情况下振动值变化明显，中频振动值大幅度下降，高频略有下降，低频振动值改变不大。说明内圈大挡边质量对振动值(尤其是中频段)的影响较大。

2.2.2 粗磨30206内圈大挡边

拆套并粗磨30206内圈大挡边后进行检测，结果见表5。比较表5和表2可以看出，粗磨返修后内圈大挡边的平行差略有改善，而表面粗糙度基本没有变化。将粗磨返修后的30206内圈与原来的滚子进行组装后，重新测量振动值，结果见表6。

表5 30206 内圈大挡边粗磨返修后检测结果 μm

表6 30206内圈大挡边粗磨返修后的振动值 μm/s

比较表6与表1可以看出，在粗磨返修后内圈大挡边Sif略有降低、Ra基本不变的情况下，产品振动值基本没有变化，这说明单纯轻微的Sif改变对振动值的影响非常小。

2.2.3 细磨返修30206内圈大挡边

对上述粗磨返修后的30206内圈大挡边再进行细磨返修，并对细磨后的大挡边质量进行检测，结果见表7。

比较表7和表5可以看出，细磨后内圈大挡边的平行差较细磨前大了很多，表面粗糙度值明显下降，与原来的滚子组装后测量振动值，结果见表8。

表8 细磨返修后30206振动值μm/s

比较表8和表6可以看出，在内圈大挡边平行差质量有一定下降，表面粗糙度明显改善的情况下，轴承的振动值变化不大。

综合对比以上试验数据可以看出，在内圈大挡边Sif，Ra变化不同时，振动值变化亦不同，单纯的内圈大挡边Sif变化对轴承振动值的影响很小。

比较30206原始状态(表1、表2)与细磨返修大挡边后的状态(表7、表8)，在大挡边Ra明显降低的情况下，振动值的中频、高频略有下降，但变化不大，这也说明，单纯的大挡边表面粗糙度变化对轴承振动值的影响也不大。

为了进一步说明内圈大挡边质量对振动值的影响，先用60套32010内圈挡边粗磨件与合格的外圈、滚子、保持架组装后测量振动值，然后拆套对内圈大挡边进行细磨，细磨后再与原来的滚子、外圈及保持架重新组装，并测量其振动值，结果见表9。

表9 不同内圈大挡边状态时32010的振动值

从32010振动值检测结果看，大挡边表面粗糙度和平行差改善后，低频和高频值变化不明显，但中频值有较大改善，细磨后中频振动值几乎下降为粗磨后的1/4。

虽然试验轴承的型号和数量有限，但仍可从以上试验数据中看出圆锥滚子轴承振动值与内圈大挡边质量的相关性。单一改善内圈大挡边的表面粗糙度或者平行差对振动值的减小效果有限，同时改善内圈大挡边平行差及表面粗糙度可以使圆锥滚子轴承的振动中频值显著降低。