一种滚动轴承高速振动测试方法_2

文档序号:9665342阅读:来源:国知局
标准轴承振动测量仪的振动等级评价柱状图;
[0032] 图13是本发明的振动检测结果的柱状图;
[0033] 图14是本发明的试验轴承振动等级评价柱状图;
[0034] 图15是本发明两次振动检测的对比分析图;
[0035] 图16是均方根随速度变化的第一曲线图;
[0036] 图17是均方根随速度变化的第二曲线图;
[0037] 图18是驱动主轴5在变频器的带动下的转速标定曲线图;
[0038] 图19是加载力标定曲线图;
[0039] 图20是轴承振动随予紧力变化曲线图;
[0040] 图21是50-10000HZ带通滤波器的第一特性曲线图;
[0041] 图22是50-10000HZ带通滤波器的第二特性曲线图。
【具体实施方式】
【具体实施方式】 [0042] 一:结合图1至图22说明本实施方式,本实施方式中所述方法包括 以下步骤:
[0043] 步骤一:搭建滚动轴承高速振动测量仪:建立滚动轴承高速振动测量仪,根据滚 动轴承标准轴承测量仪的搭建精度要求对滚动轴承高速振动测量仪进行搭建,在此基础上 并扩充滚动主轴标准振动测量仪的转速范围,使用高性能加速度传感器检测轴承高速工况 下振动;本步骤中扩充滚动主轴标准振动测量仪的转速最高达到60000r/min;
[0044] 步骤二:检测滚动轴承高速振动测量仪:检测滚动轴承高速振动测量仪的使用性 能,当其同时满足滚动轴承标准振动测量仪标准及高速的要求时,等待进行高速工况下滚 动轴承振动检测工作;当其未达到标准振动测试仪及高速的要求时,重复步骤一直至同时 满足标准振动测试仪标准及高速的要求,同时对滚动轴承高速振动测量仪中的驱动主轴5 的转速η进行测定,测定滚动轴承高速振动测量仪中加载弹簧2-1在未压缩时的长度;
[0045] 步骤三:调试变频器以及加载力F的施加过程:首先由于滚动轴承高速振动测量 仪中的驱动主轴5的转速η已确定,根据公式f=η/60计算出变频器设定频率f,根据计算 出的变频器设定频率f对变频器进行参数无级调速,其次设定滚动轴承高速振动测量仪中 轴向加载装置2中加载力F的数值,根据弹簧载荷与压缩距离之间的曲线图对照出加载力 F对应的加载弹簧2-1需要压缩的长度,通过操作轴向加载装置2中的加载手柄2-6对加 载弹簧2-1逐渐进行压缩直至试验轴承4承受的加载力达到F值为止;再次将传感器组件 3-5中的检测头贴紧在试验轴承4的外圈上,同时将传感器组件3-5的信号输出端连接在 DH5909动态信号分析仪上,实时监测试验轴承4的振动状态和存储振动数据;然后启动滚 动轴承高速振动测量仪,试验轴承4在滚动轴承高速振动测量仪中进行转动,最后当试验 轴承4运行达到平稳状态时,开始对试验轴承4进行多组数据的采集,通过传感器组件3-5 的检测头将采集平稳的振动数据传递到动态信号分析仪中;本步骤中驱动主轴5的转速η 是根据试验要求确定的,驱动主轴5的转速η的上限就是指滚动主轴标准振动测量仪的最 高转速,即60000r/min;
[0046] 步骤四:带通滤波器的调试:将butterworth带通滤波器进行调试,使其在符合 GB/T24610. 1-2009/IS015242-1 :2004的标准下,butterworth带通滤波器的带通频率在 50-10000HZ之间;
[0047] 步骤五:振动评价过程:使用调试后的滤波器对动态信号分析仪中的数据进行处 理,然后求振动幅值的均方根值和峰值,依据公式1 = 2C)1gf求得振动加速度等级,式中L 为振动加速度级,a为某一频率范围内的振动加速度均方根值或轴承振动加速度峰值,a。为 参考加速度,其值为9. 81X10 3m/s2,最后根据JB/T7047-2006中加速度振动等级划分轴承 标准对试验轴承4的振动情况进行评价。
[0048] 本发明中步骤一中提到的标准轴承振动测试仪的搭建要求为基于的国家标准GB/ T24610. 1-2009/IS015241-1:2004 和GB/T24610. 1-2009/IS015241-2:2004,根据以上标准 对滚动轴承高速振动测量仪进行搭建即可。
[0049] 本发明是针对轴承在高转速下振动的测试方法。本方法是以标准轴承振动测量仪 为基础,然后扩展标准轴承振动测量仪的转速范围,使得搭建的高速轴承振动测量仪既能 完成轴承在标准下的振动测量,又能在此基础上完成轴承在高速工况下的振动测量。首先 根据标准轴承振动测量仪的设备要求确定高速轴承测量仪各部件的精度,如传感器的灵敏 度、主轴回转精度等。按照轴承使用工况要求确定轴承加载装置和主轴转速的参数,然后搭 建高速轴承振动测试试验台。在搭建的试验台上进行轴承在高速工况下的振动测量,进而 评价轴承高速振动。该方法既具有理论依据又有实践意义,结果准确,能够广泛用于轴承在 高速工况条件下的测量。
[0050] 实现本发明所用的滚动轴承高速振动测量仪包括试验台1、轴向加载装置2、传感 器定位装置3、驱动主轴5和总底座7,所述总底座7水平设置,所述试验台1设置在总底座 7上,所述传感器定位装置3设置在试验台1上,所述传感器定位装置3的一侧设置有轴向 加载装置2,所述传感器定位装置3的另一侧设置有驱动主轴5 ;
[0051] 所述传感器定位装置3包括定位底座3-1、定位梁3-2、横梁3-3、丝杠3-4、传感器 组件3-5和两个光杆3-6,所述定位底座3-1固定连接在试验台1上,两个光杆3-6并列竖 直设置在定位底座3-1上,所述横梁3-3与定位底座3-1相平行且所述横梁3-3的底部与两 个光杆3-6的顶端固定连接,所述两个光杆3-6上套装有定位梁3-2,所述定位梁3-2沿光 杆3-6的长度方向上下往复移动,所述定位梁3-2上穿设有竖直设置的丝杠3-4,所述定位 梁3-2上设置有传感器组件3-5,试验轴承4位于定位底座3-1和定位梁3-2之间,所述试 验轴承4套装在驱动主轴5上且该试验轴承4通过轴向加载装置2顶紧在驱动主轴5上, 所述传感器组件3-5的检测头与试验轴承4的外圈相贴紧。所述传感器定位装置3还包括 锁紧手柄3-7,锁紧手柄3-7位于横梁3-3的顶面上且其平头螺栓朝向丝杠3-4设置。
[0052] 所述传感器定位装置3还包括两个滑动轴承3-8,所述定位梁3-2沿其厚度方向加 工有两个通孔,每个通孔内设置有一个滑动轴承3-8,滑动轴承3-8与光杆3-6 -一对应设 置,每个光杆3-6穿设在其对应的滑动轴承3-8上,所述定位梁3-2通过两个滑动轴承3-8 与两个光杆3-6滑动配合。
[0053] 轴向加载装置2包括加载弹簧2-1、紧固螺母2-2、加载盘2-3、柔性爪2-4、加载底 座2-5和加载手柄2-6,利用加载弹簧2-1产生的弹性力通过加载盘2-3和柔性爪2-4传递 给试验轴承4,进而实现对试验轴承4的加载。加载力的大小通过加载手柄2-6取决于加载 弹簧2-1的刚度及加载弹簧2-1的压缩量,而且可以通过调节紧固螺母2-2来调节。加载 弹簧2-1的弹性力将轴向负荷传递给试验轴承4。
[0054] 滚动轴承高速振动测量仪还包括多个减震器6,所述试验台1内为空心结构,所述 多个减震器6排列在试验台1内。
[0055] 滚动轴承高速振动测量仪的优点为它能满足现行国家标准下对轴承的振动检测, 又能扩展试验条件,检测高速工况条件下轴承的振动。其检测的指标包括测量轴承尺寸范 围、振动测值范围、主轴转速、频带范围、轴向加载、传感器预紧力。建立高速轴
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