滚动轴承振动（加速度）测量方法及技术条件

国家标准 GB/T323332015 滚动轴承振动(加速度)测量方法及 技术条件 Rollingbearings一Measuringmethodsandspecificationsfor wibrationacceleration 2015-12-31发布 2016-04-01实施 中毕人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布 中 国国家标准化管厘委员会国家标准
GB/T32333一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由机械工业联合会提出 本标准由全国滚动轴承标准化技术委员会(SAC/TC98)归口 本标准起草单位;洛阳轴研科技股份有限公司、人本集团有限公司、常熟长城轴承有限公司、大连博 峰轴承仪器有限公司,无锡华洋滚动轴承有限公司、宁波达尔轴承有限公司、宁波金鹏轴承有限公司,上 海斐赛轴承科技有限公司 本标准主要起草人;孙立明、杨林、郭长建、王志良、孙连贵、邹大为、曹志飞、智灿杰,赵联春、 李少亮
GB/T32333一2015 滚动轴承振动(加速度)测量方法及 技术条件 范围 本标准规定了滚动轴承(以下简称轴承)振动(加速度)测量方法以及深沟球轴承的振动(加速度)技 术条件 本标准规定的测量方法适用于具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承(单列和双列深沟球轴承、调 心球轴承以及单列和双列角接触球轴承)调心滚子轴承、单列和双列圆锥滚子轴承以及单列和双列圆 柱滚子轴承振动(加速度)的测量 深沟球轴承振动(加速度)的技术条件见附录A 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB443L-AN全损耗系统用油 (GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分;按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB/T24610.1一2009滚动轴承振动测量方法第1部分:基础 GB/T24610.22009滚动轴承振动测量方法第2部分:具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球 轴承 GB/T24610.32009滚动轴承振动测量方法第3部分:具有圆柱孔和圆柱外表面的调心滚 子轴承和圆锥滚子轴承 GB/T24610.4一2009滚动轴承振动测量方法第4部分;具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚 子轴承 JB/T2974滚动轴承代号方法的补充规定 SH0004橡胶工业用溶剂油 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 轴承振动bearingvibratiom 轴承运转过程中,轴承零件随时间而变化的弹性变形及除轴承功能所必需的运动以外的其他一切 偏离理想位置的运动 3.2 振动加速度级vibratonaeeleratiolevel 某一频带范围内的振动加速度均方根值与参考加速度值之比的常用对数,再乘以20所得之数值
GB/T323332015 3.3 轴承振动加速度级bearingvibrationaccelerationleve 轴承轴线水平或铅直,轴承内圈端面紧靠心轴轴肩,并以某一恒定转速旋转,外圈不旋转并承受一 定的径向或轴向载荷时,在轴承外圈外圆柱面上的规定测点位置处的径向振动加速度级 3.4 基础振动加速度级bsieyibrationaceelerationleel 驱动装置启动电子测量仪器接人传感器后通电,不安装被测轴承,使传感器测头与仪器机械部分 的工作台面刚性接触,并将量程衰减器置于最灵敏档位,此时的示值即为该系统的基础振动加速度级 3.5 加速度传感器系统accelerationypetransdueersystem 由加速度传感器和机械元件组成的将表征轴承振动的加速度转换为与之对应的电量并馈送给电子 测量仪器的装置 3.6 轴承振动加速度级峰值peakvalueofbearingvibrationaccelerationlevel 在给定时间间隔内,轴承振动加速度最大值所对应的加速度级 轴承振动加速度波峰因数crestfactorofbhearingvibratioacceleration 轴承振动加速度峰值(m/s)与振动加速度均方根值(m/s)之比 测量仪器的要求 机械装置 机械装置包括使主轴以一定转速转动的驱动装置,安装轴承的心轴、轴向载荷和径向载荷加载机构 以及加速度传感器系统等 4.1.1驱动装置 4.1.1.1测量外径在10mmGB/T32333一2015 经制造厂与用户协商,也可采用其他转速及偏差 可参考GB/T24610.2一2009,GB/T24610.3 2009和GB/T24610.42009中4.1的规定 4.1.2心轴 4.1.2.1心轴硬度不小于58HRC 心轴与轴承内孔配合部分的外径公差见表2 表2心轴与轴承内孔配合部分的外径公差 心轴公称尺寸 心轴的外径公差 mmm m 上极限偏差 下极限偏差 18 15 18 30 -12 -18 30 5o -14 -21 50 8o 一17 -25 80 20 -23 -32 包括3mm 4.1.2.2心轴与主轴组合后径向圆跳动和轴向圆跳动不应大于5Am 其测量方法按附录c的规定 4.1.3轴向载荷和径向载荷加载机构 4.1.3.1加载机构除能对轴承外圈施加足够大的载荷以限制外圈旋转外,还应使外圈在所有方向 径向、轴向、角向或挠曲型(视轴承类型而定)的振动本质上处于自由状态即外圈振动不受加载机构干 扰而仅由轴承的运转引起 4.1.3.2施加于轴承外圈上的轴向载荷和径向载荷的大小规定见6.2 4.1.3.3轴承轴向载荷的方向应与轴承内圈旋转轴线重合,其偏差不应超过GB/T24610.2一2009和 GB/T24610.3一2009中图1和表3所规定的范围 其测量方法按GB/T24610.2一2009和 GB/T24610.3一2009中附录A的规定 4.1.3.4轴承径向载荷应施加于外圈宽度的中部,方向应与垂直于主轴旋转轴线的中心线重合,其偏差 不应超过GB/T24610.4一2009中图1和表3所规定的范围 测量方法按GB/T24610.4一2009中附 录A的规定 4.1.3.5对于能够承受轴向载荷的单列和双列圆柱滚子轴承,轴向载荷的加载位置和方向应与轴承内 圈旋转轴线一致,其偏差不应超过GB/T24610.4一2009中图2和表4所规定的范围 4.1.4加速度传感器系统 4.1.4.1加速度传感器系统的结构如图1所示 传振杆和加速度传感器的总质量应为50g士5g,传振 mmd4.5mmmm 杆前端的测头直径应在3.5n" n的范围内 4.1.4.2加速度传感器系统的传振杆与径向轴线允许的最大轴向位置偏差和角度偏差按GB/T24610.2 2009,GB/T24610.3一2009和GB/T24610.4一2009中6.3.4所规定的范围 mm轴承的接触载荷 4.1.43加速度传感器系统的传振杆与轴承外圆柱面间的接触载荷;外径D<25" 为1.0N一5.0N;外径D>25mm轴承的接触载荷为5.0N~10.0N
GB/T32333一2015 说明: 套简 电缆" 施力弹簧 加速度传感器; 5 螺栓; 传振杆 图1加速度传感器系统结构示意图 4.2电子测量仪器 4.2.1使用压电加速度传感器,所用压电加速度传感器的谐振频率应大于20kHz 4.2.2在所测量的轴承振动加速度级范围内,加速度传感器的幅值线性误差应小于5% 4.2.3加速度传感器系统的安装谐振频率应大于2000Hz 4.2.4在50Hz一10000Hz频率范围内,加速度传感器系统的跟随特性应良好,幅值线性误差应小 于5% 4.2.5电子测量仪器的动态范围不应低于60dB 4.2.6在电子测量仪器的动态范围内,其本底噪声不应大于5dB 4.2.7在电子测量仪器的测量范围内,仪器的幅值线性误差应小于5% 4.2.8电子测量仪器的通频带为50Hz10000Hz 对于不同类型的轴承,可以采用低频(L),中频 (M)和高颊(H)三个频带测量 其频率范围按GB/T24610.22009、GB/T24610.32009和 也可选择使用频谱分析法对振动信号进行分析 GB/T24610.42009中5.2的规定 4.2.9在50HHz~10000Hz频率范围内,电子测量仪器与加速度传感器系统的综合幅值线性误差应小 于10% 4.2.10电子测量仪器的换挡误差不应大于士0.3dB,示值误差不应大于0.5dB 4.3测量系统的标定和鉴定评估 4.3.1测量系统的标定和鉴定评估按GB/T24610.1一2009中第8章的规定 4.3.2测量系统每年至少应标定一次
GB/T32333一2015 测量条件 5.1轴承的清洗 5.1.1预润滑(脂润滑、油润滑或固体润滑)轴承,包括密封轴承和防尘轴承,应在供货状态下测试;非 预润滑轴承应在适当的清洗剂中进行有效清洗 对测试结果有异议时,以用NY-120溶剂油清洗轴承 的测量值为准 NY-120溶剂油应经孔径不大于0.45Am的过滤器过滤,其他技术要求按SH0004的 规定 5. 1.2若轴承所带防锈剂满足振动测量润滑条件的,此时可不必清除防锈剂,清洗中不应引人污染物 或其他振源,清洗后的轴承工作表面应无尘埃、无异物且旋转灵活 5.2轴承的润滑 在对轴承测量前,根据轴承的类型和尺寸,使用一定量清洁的润滑油对轴承进行润滑 待清洗过的 轴承完全干燥后,用全损耗系统用油充分润滑工作表面,油的公称黏度为10mm/s100mm'/s,过滤 精度不应低于0.8Am 在润滑过程中应进行试运转,以使轴承内的润滑剂均匀分布 所用润滑方法应 保证无尘埃、无杂质等异物污染轴承 在测量环境温度下建议使用的润滑油牌号为L-AN15,其技术要 求按GB443的规定 5.3测试环境 5.3.1测试场所应远离电场,磁场和振源,避免外界干扰影响测量结果 测试环境应保持清洁,不应有尘屑,杂质等异物进人被测轴承 5.3.2 5.3.3测试场所的环境温度应为10C一35C,相对湿度不应大于70%. 测量和评定方法 测量的物理量 6.1.1轴承振动(加速度)测量时设定的物理量为振动加速度;振动(加速度)峰值测量时设定的物理量 为振动加速度最大值 6.1.2轴承振动加速度级、基础振动加速度级和轴承振动加速度级峰值的单位为分贝(dB),按式(1 计算 L一0lg“ 式中 轴承振动加速度级,单位为分贝(dB) 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,单位为米每二次方秒 m/s); 参考加速度,其值为9.81X10m/s l 6.2轴承轴向载荷和径向载荷 6.2.1测量向心球轴承(单列和双列深沟球轴承、调心球轴承及单列和双列角接触球轴承)的振动时. 对其施加的轴向载荷的设定值见表3 6.2.2测量调心滚子轴承,单列和双列圆锥滚子轴承的振动时,对其施加的轴向载荷的设定值见表4
GB/T323332015 表3向心球轴承轴向载荷的设定值 单列和双列角接触球轴承 轴承外径 单列,双列深沟和调 O 接触角 接触角 心球轴承 mm 10°GB/T32333一2015 表5圆柱滚子轴承径向载荷的设定值 轴承外径D 单列圆柱滚子轴承 双列圆柱滚子轴承 mmm 径向载荷的设定值 min max min max 30 50 35 65 165 195 5o0 70 165 195 225 275 70 100 225 275 315 385 00 l40 315 385 430 520 140 170 430 520 565 685 880 685 170 200 565 720 6.3测量方法 6.3.1对于向心球轴承(单列和双列深沟球轴承,调心球轴承及单列和双列角接触球轴承),单列和双 列圆柱滚子轴承,在轴承外圈外圆柱面宽度的中部来选取测点(测点位置见图2和图3),测量方向沿轴 承径向且垂直于轴承旋转轴线,选取轴承外圈外圆柱面圆周方向均布的3点测量,对于能够承受双向轴 向载荷的轴承还应将轴承翻面,再进行同样的测量 图2向心球轴承的测点位置
GB/T323332015 测点位置 施加的径向载荷 轴向载荷(如果有)方向 施加的径向载荷的合力(见表5) 图3圆柱滚子轴承的测点位置 6.3.2对于调心滚子轴承、单列和双列圆锥滚子轴承,在轴承外圈外圆柱面上且对应于受载外圈滚道 与滚子接触中部的平面上选取测点(测点位置见图4),测量方向沿轴承径向且垂直于轴承旋转轴线,选 取轴承外圈外圆柱面圆周方向均布的3点测量,对于能够承受双向轴向载荷的轴承还应将轴承翻面,再 进行同样的测量 图4调心滚子和圆锥滚子轴承的测点位置 6.4评定方法 在规定的测量条件下,使轴承振动达到稳定状态运转1、后开始测量,测量持续时间2一5s,对 6.4.1 应于每一个测点位置都在此状态下读取轴承振动值 6.4.2对单面测量,取被测轴承3点测值的最大值为该套轴承的振动加速度级;对双面测量,取被测轴 承两面共6点测值中的最大值为该套轴承的振动加速度级 6.4.3取每套轴承各测点振动加速度级峰值的最大值作为该套轴承振动加浊度级峰值 6.4.4取每套轴承各测点波峰因数的最大值作为该套轴承振动加速度波峰因数 6.4.5对于可接收的轴承,在相应频率范围内的最大振动值应在制造厂与用户协商的限值内
GB/T32333一2015 附录A 规范性附录 深沟球轴承振动(加速度)技术条件 A.1范围 本附录规定了公称外径大于10mm一200mm的0,2,3直径系列深沟球轴承振动(加速度)技术 条件 本附录规定的乙组是对通用轴承振动(加速度)的基本要求,Z1、Z2,Z3和Z4组以及ZF3、ZF4组适 用于对振动(加速度)水平有更高要求的轴承,其中ZF3、ZF！组仅适用于公称外径大于10mm~ 100mm的0,2,3直径系列轴承 A.2组别代号 本附录采用JB/T2974的代号及以下代号 ZF3;振动加速度级达到Z3组,且振动加速度级峰值与振动加速度级之差不大于15dB ZF4;振动加速度级达到Z4组,且振动加速度级峰值与振动加速度级之差不大于15dB A.3技术要求 公称外径大于10mm~200mm的0,2,3直径系列轴承,不同组别的单个轴承振动加速度级限值 应符合表A.1的规定
GB/T323332015 表A.1深沟球轴承振动加速度级限值 单位为分贝 轴承公 称外径 0直径系列 2直径系列 3直径系列 D/mnm 2 2. Z2 Z4 2 Z4 Z1 Z22 Z3 Z3 Z22 Z3 15 36 27 22 29 33 25 10 33 30 24 36 33 30 24 4 3 15 20 37 34 331 28 25 37 34 31 28 25 42 38 34 30 26 20 25 38 35 32 29 26 40 37 33 29 26 43 39 35 31 27 25 39 33 27 41 34 27 40 31 30 36 30 38 30 44 36 27 30 41 35 28 2 42 40 38 32 39 36 33 30 46 38 33 29 40 43 37 1 4们 32 4！ 50 40 34 44 38 35 48 40 35 31 3 50 45 39 46 43 40 34 37 33 60 42 36 33 50 46 42 60 70 42 35 46 48 45 38 9 42 39 3 52 48 4 3 35 70 50 4 40 4 38 80 47 51 48 54 46 3 4 5 4 37 80 52 12 46 40 53 90 49 46 39 53 50 43 57 48 43 39 90 54 48 ！ 48 42 55 45 100 51 44 55 52 45 59 50 56 50 46 50 47 4！4 57 47 43 100 110 53 43 58 54 61 52 54 1l0 120 58 55 52 48 45 60 56 52 49 46 63 59 49 45 47 47 120 130 60 58 54 50 62 58 54 5 48 65 6 56 5 56 64 6o 56 67 140 130 63 6o 52 9 53 5 6 8 53 4 140 150 65 62 54 51 67 63 59 52 69 60 55 58 55 51 6 150 67 64 56 69 61 57 54 67 62 57 53 160 60 53 65 71 160 170 69 66 62 58 55 71 6G7 63 59 56 73 69 64 59 55 170 180 7 68 64 6o 57 73 69 65 67 58 75 71 66 6 57 73 76 71 60 180 190 70 66 62 59 67 63 77 73 68 63 59 77 70 78 74 69 6 62 190 200 74 64 65 79 75 70 65 61 A.4检验规则 A.4.1单个轴承的振动加速度级大于表A.1中相应级别限值时,该轴承为不合格品;对于ZF3和ZF4 组轴承,当振动加速度级峰值与振动加速度级之差大于15dB时,该轴承为不合格品 A.4.2抽样检验一批轴承的振动时,按GB/T2828.1的规定,采用正常检验一次抽样方案,使用一般检 验水平级,振动加速度级的接收质量限AQL值为1.5,振动加速度级峰值的AQL值为4.0 l0
GB/T32333一2015 附 录B 规范性附录 驱动装置基础振动测量方法 如图B1】所示,在轴承振动测量驱动装置支承平台上放置一刚性基础振动测量棒(铸铁件或钢件 其两端面平行度不应大于0.01mm),使传感器测头与基础振动测量棒上端面的接触状态和轴承振动测 量时与轴承外圈的接触状态相同 启动主轴,将电子测量仪器量程开关(如果有)置于最小挡位,此时电 子测量仪器的示值即为驱动装置的基础振动 说明 主轴; 传感器; 基础振动测量棒; 驱动装置支承平台 图B.1驱动装置基础振动测量示意图
GB/T32333一2015 C 附录 规范性附录》 心轴径向圆跳动和轴向圆跳动测量方法 如图C.1所示,心轴与主轴组合后,将测表1测头垂直置于心轴与轴承内孔配合表面的任何部位 将测表2测头垂直置于心轴轴肩端面的任何部位 在主轴供油系统正常工作后,在主轴后端缓慢,平稳 驱动主轴旋转一周以上(转速不大于10r/min),测表1最大示值与最小示值之差即为心轴的径向圆跳 动,测表2最大示值与最小示值之差值即为心轴的轴向圆跳动 说明 主轴后端 主轴 心轴， 测表l; 测表2 图c.1心轴径向圆跳动和轴向圆跳动测量示意图

滚动轴承振动（加速度）测量方法及技术条件GB/T32333-2015

1. 引言

滚动轴承作为机械设备中常用的一种关键部件，其质量和性能的稳定性直接影响着机械设备的工作效率和寿命。因此，在生产制造和使用过程中，对滚动轴承的监测和检测显得尤为重要。

GB/T32333-2015标准是针对滚动轴承的振动（加速度）测量方法及技术条件进行规范和说明的，它包含了滚动轴承振动测量的基本原理、测量方法、测量设备和技术条件等方面的内容。

2. 滚动轴承振动（加速度）测量的基本原理

滚动轴承振动（加速度）测量的基本原理是利用传感器对滚动轴承运行时发生的振动进行监测和记录，然后通过分析和处理所得到的振动信号，来判断滚动轴承工作状态和故障情况。

在实际应用中，常用的测量方法有点接触式、非接触式和电流感应式等，其中点接触式测量方法是最为普遍和常用的方法。该方法的测量精度较高，但需要与被测件有一定的接触面，容易损坏被测件表面。

3. 滚动轴承振动（加速度）测量的技术条件

GB/T32333-2015标准中规定了滚动轴承振动（加速度）测量的技术条件，包括测量温度、测量位置、测量方向、测量时间、测量范围和测量精度等方面。

测量温度应该在5℃~35℃之间，以保证测量结果的准确性和稳定性；测量位置应选择在滚动轴承的重要部位，如内外圈之间的径向方向；测量方向应选择与滚动轴承的主轴线平行的方向。

测量时间一般应该在20s以上，以保证得到充分的振动信号数据；测量范围一般应该选择在0~5g之间，以覆盖常见故障状态；测量精度一般应该在±10%以内，以保证测量结果的准确性。

4. 滚动轴承振动（加速度）测量设备

滚动轴承振动（加速度）测量设备包括传感器、放大器、滤波器、数据采集器和分析软件等。其中传感器是测量设备中最为关键的部分，其类型和性能会直接影响到测量结果的准确性。

传感器常见的类型有压电式、电容式和电阻式等，其中压电式是最常用的类型。在选择传感器时需要考虑其灵敏度、频率响应、线性度和稳定性等因素，并根据实际需要进行合理的选择。

放大器、滤波器和数据采集器等设备则主要用于对传感器信号进行处理和记录，以得到可供分析和诊断的振动信号数据。分析软件则用于对所得到的数据进行进一步的处理、分析和判断，以诊断滚动轴承的工作状态和故障情况。

5. 总结

GB/T32333-2015标准中对滚动轴承振动（加速度）测量方法及技术条件进行了详细的规范和说明，为滚动轴承的监测和检测提供了科学依据和标准参考。在实际应用中，需要根据该标准的要求，合理选择测量方法、测量设备和测量条件，以保证测量结果的准确性和可靠性。

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