基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法与流程

本发明涉及轴承技术领域，具体的说是涉及一种基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法。

背景技术：

目前低噪音轴承工艺的主要实验方法是采用全面实验，全面实验在实验过程中需要对所选取的实验因素的所有水平组合全部实施一次以上，该实验方法实验周期长，耗费实验材料多，经济成本高。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供一种基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法，其有效降低了实验的次数，减少了实验时间，提高了实验效率，进而节约了实验成本。

本发明所采用的技术方案是：基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法，包括以下步骤：

步骤一、随机抽取多个待检测的同一型号的滚动轴承合格品，对抽取的滚动轴承合格品进行振动噪声进行测量，并得出振动噪声的质量评价，然后根据组成该型号滚动轴承的零件种类，从其中选取m种，每种零件各选取多个备用，其他组成该型号滚动轴承的零件选取统一规格，数量与在先选取的m种零件的数量相适应，润滑脂选取统一规格；

步骤二、将影响该型号滚动轴承振动的相关参数划分为与步骤一中m种零件种类一一对应的m个影响因素，将步骤一选取的每一种零件种类对应一个影响因素进行测量并记录测量结果；

步骤三、将步骤二记录的每一种零件种类对应的一个影响因素的测量结果平均划分为y水平，每个水平取相应n个零件，并选取合适的正交实验表格，然后按照实验表格的要求进行滚动轴承零件的选取；

步骤四、将步骤三中选取的滚动轴承零件与其他统一规格的零件及润滑脂进行装配成滚动轴承，每组滚动轴承进行振动值测量实验并记录，每组实验做z次，实验结果取平均值并记录；

步骤五、对步骤四记录的数据进行极差分析，画趋势图并进行方差分析，找出振动值最优的一组；

步骤六、重复步骤四~步骤五的操作进行重复验证，最终得出振动值最优的一组滚动轴承。

所述m的取值为2~4，n的取值为10~20，y的取值为2~4，且n为y的整数倍，z的取值为n/y。

本发明的有益效果：本发明采用正交实验设计，在实验次数较少的情况下得到较多的实验信息，减少实验时间，节约成本，提高实验效率，同时能够有效地分离出各因素的作用大小及刻划因素间的交互作用，使试验点在可行区域内均匀分布并尽量占据充分大的空间，保证实验数据的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例滚动轴承结构示意图；

图2为本发明实施例的滚动轴承振动与噪音实验因素水平表；

图3为本发明实施例的正交实验方案表；

图4为本发明实施例的实验振动值记录表；

图5为本发明实施例的振动数据分析计算表；

图6为本发明实施例的最终数据分析计算表；

图中标记：1、外圈，2、钢球，3、内圈，4、保持架。

具体实施方式

如图所示，基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法，包括以下步骤：

步骤一、随机抽取多个待检测的同一型号的滚动轴承合格品，对抽取的滚动轴承合格品进行振动噪声进行测量，并得出振动噪声的质量评价，然后根据组成该型号滚动轴承的零件种类，从其中选取m种，每种零件各选取多个备用，其他组成该型号滚动轴承的零件选取统一规格，数量与在先选取的m种零件的数量相适应，润滑脂选取统一规格；

步骤二、将影响该型号滚动轴承振动的相关参数划分为与步骤一中m种零件种类一一对应的m个影响因素，将步骤一选取的每一种零件种类对应一个影响因素进行测量并记录测量结果；

步骤三、将步骤二记录的每一种零件种类对应的一个影响因素的测量结果平均划分为y水平，每个水平取相应n个零件，并选取合适的正交实验表格，然后按照实验表格的要求进行滚动轴承零件的选取；

步骤四、将步骤三中选取的滚动轴承零件与其他统一规格的零件及润滑脂进行装配成滚动轴承，每组滚动轴承进行振动值测量实验并记录，每组实验做z次，实验结果取平均值并记录；

步骤五、对步骤四记录的数据进行极差分析，画趋势图并进行方差分析，找出振动值最优的一组；

步骤六、重复步骤四~步骤五的操作进行重复验证，最终得出振动值最优的一组滚动轴承。

所述m的取值为2~4，n的取值为10~20，y的取值为2~4，且n为y的整数倍，z的取值为n/y。

以下结合具体实施例进一步阐释本发明。

步骤一、从生产厂随机抽取20套合格xxx型号滚动轴承进行振动噪声测量，得出所生产轴承的振动噪声的质量评价；

步骤二、随机抽取轴承内圈、外圈和滚动体若干，使用滚动轴承圆度测量仪测量内圈的圆度a（在内圈与钢球接触的沟道上均匀取4个点进行圆度测量后取算数平均值）根据所测数值分成三个水平，选取圆度为第一种情况a1的15件，第二种情况a2的15件，第三种情况a3的15件备用；

步骤三、使用滚动轴承圆度测量仪测量外圈的圆度b（在外圈与钢球接触的沟道上平均取4个点进行圆度测量后取算术平均值），选取圆度为第一种情况b1的15件，第二种情况b2的15件，第三种情况b3的15件备用；

步骤四、使用滚动轴承圆度测量仪测量钢球的圆度c。选取圆度和为第一种情况c1的15件，第二种情况c2的15件，第三种情况c3的15件备用；

步骤五、选取正交实验表，每组实验做5次取平均值作为该组实验结果；

步骤六、按照实验方案表在某型号滚动轴承装配车间装配成为完整合格的轴承；

步骤七、装配完成后在滚动轴承振动实验室进行振动测试，按照滚动轴承振动实验机的使用说明进行测量并记录数据实验振动值记录表；

步骤八、对实验数据进行处理，进行极差分析，画趋势图，方差分析；

步骤九、总结实验结论，提出合理的加工工艺及装配方案。

步骤十、按照所给结论，重新选取10组轴承装配，重新进行振动实验，进一步验证所得结论正确性。

其中，极差分析：

i=因素所在的列中数码“1”所对应的指标值之和，

ii=因素所在的列中数码“2”所对应的指标值之和，

iii=因素所在的列中数码“3”所对应的指标值之和。

每个因素的极差r=该因素的i，ii，iii中最大的与最小的之差。

极差大的因素，意味着其不同水平给指标所造成的差别较大，通常是主要因素。极差小的因素，意味着其不同水平给指标所造成的差别较小，一般是次要因素。按极差大小，因素的主次顺序可进行排列。

趋势图：

对于每个因素，以水平数为横坐标，对应的i，ii，iii为纵坐标，在坐标图上描点，便得该因素的趋势图。

方差分析：

方差分析基本思想是将数据的总变异分解成因素引起的变异和误差引起的变异两部分，构造f统计量，作f检验，即可判断因素作用是否显著。

技术特征：

技术总结
基于正交设计的低噪音滚动轴承工艺方法，首先选取滚动轴承合格品，并进行振动噪声进行测量，得出振动噪声的质量评价，然后根据零件种类，选取m种零件，并对选取的零件种类分别选择一个相关的参数进行测量并记录，将测量结果平均划分为y水平，每个水平取相应n个零件，并选取合适的正交实验表格，按照实验表格的要求进行零件的选取，将选取的零件装配成滚动轴承，每组滚动轴承进行振动值测量实验z次，实验结果取平均值并记录，对记录的数据进行极差分析，画趋势图并进行方差分析，找出振动值最优的一组，重复验证，最终得出振动值最优的一组滚动轴承；本发明有效降低了实验的次数，减少了实验时间，提高了实验效率，进而节约了实验成本。

技术研发人员：杨建玺;王建;王帅;赵远方;白连胜;刘好洁;刘广来
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2017.04.28
技术公布日：2017.08.18