內(nèi)圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動值的影響

姜國志，金麗華，李 琴，韓玉連

(煙臺西蒙西軸承有限公司，山東 煙臺 264006)

軸承的振動與其工作表面粗糙度有直接關(guān)系，不同波距的表面粗糙度在軸承振動中通過不同的振動頻率表現(xiàn)出來。為了研究內(nèi)圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動值的影響程度，選擇大小兩個型號軸承進行了試驗分析。

1 試驗方法

試驗采用速度型測振儀(標(biāo)定合格的BVT-1A)分別測量高、中、低3個頻段的振動值，測量裝置如圖1所示。軸承內(nèi)圈端面緊靠芯軸軸肩，并與芯軸一起以1 800 r/min的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，外圈靜止，對外圈施加軸向載荷，傳感器設(shè)定在外圈的外圓表面上且對應(yīng)于受載外圈滾道與滾子接觸中部的平面上。選取外圈外圓柱表面圓周方向大致等距的3點進行測試，其低、中、高3個頻段的振動速度的算術(shù)平均值即為該軸承在對應(yīng)頻段的振動(速度)值。32208，30202軸承測量時施加的軸向載荷分別為110，60 N。

圖1 振動測量示意圖

試驗時，用泰勒儀測量內(nèi)圈大擋邊表面粗糙度并逐一編號記錄，清洗合格后的零件合套，使用速度型測振儀測量振動值并對應(yīng)編號記錄。將測量后的內(nèi)組件拆套,采用數(shù)控?fù)踹叧珯C對擋邊進行超精，測量擋邊表面粗糙度并對應(yīng)編號記錄，重新組裝合套，其他條件不變，測量振動值并對應(yīng)編號記錄。

2 試驗結(jié)果與分析

試驗數(shù)據(jù)見表1和表2。從振動值的平均值看，其低、中、高頻段變化都很小，為了排除零件間質(zhì)量差異/測量誤差等系統(tǒng)誤差的影響，決定采用單因素方差分析法對試驗數(shù)據(jù)進行顯著性統(tǒng)計分析(取α=0.05)[1]。

表1 32208軸承擋邊超精前、后的振動值及表面粗糙度對比

表2 30202軸承擋邊超精前、后的振動值及表面粗糙度對比

設(shè)因素A有m個水平A1，A2，…，Am，在水平Aj(j=1,2,…,m)下，進行nj(nj≥2)次獨立試驗，得到表3結(jié)果。

表3 因素A試驗表

表4為單因素方差分析表，其中：SS為偏差平方和；df為自由度；MS為均方；F為統(tǒng)計量的計算值；Fα為統(tǒng)計量的“F檢驗”臨界值，可通過查F分布表獲得；α為顯著性水平，α=0.05的情況下為顯著；H0為不同方案間沒有顯著性差異的假設(shè)；SSE為誤差平方和(組內(nèi)偏差平方和)；SSA為效應(yīng)平方和(組間偏差平方和)；SST為總變差(總偏差平方和)。

表4 單因素方差分析表

表5為采用單因素方差分析法對32208，30202軸承擋邊超精前、后表面粗糙度及振動值的低、中、高頻帶分析結(jié)果，其中：角標(biāo)1，2分別表示32208，30202軸承；F0.05為“F檢驗”在顯著性水平α=0.05的臨界值。

表5 32208，30202軸承擋邊超精前、后表面粗糙度及振動值分析結(jié)果(α=0.05)

由于F>F0.05=4.10，故在水平0.05下拒絕H0，認(rèn)為擋邊超精前、后表面粗糙度有明顯差異，得到很大改善。

由于F

對32208，30202，LM102949/10，30310，M802048/10和LM11949/10共6個型號圓錐滾子軸承進行了相同試驗，分析后得到的結(jié)論相同。

3 結(jié)束語

內(nèi)圈大擋邊表面粗糙度對圓錐滾子軸承振動影響很微小，故采取改善擋邊表面粗糙度的措施來降低軸承振動的意義不大。