曹茂來1 劉新春1 李興林1 李建平1 張燕遼1 陳炳順2
(1杭州(zhōu)軸(zhóu)承試驗研究中心,杭州 310022;2杭州誠信汽(qì)車軸承(chéng)有限公司,杭州 310024)
摘 要:為滿足對汽車離合器分離軸承的振動測量,開發了BVT-7汽車離合器分離軸承專用測(cè)振儀,介紹了該儀器的測控係統結構及其(qí)工作原理。
關鍵詞:滾動軸承;離合器分離軸(zhóu)承;振動測振儀;加速度(dù)
汽(qì)車離合器分離(lí)軸承雖然是一種角接觸球軸承的變形產(chǎn)品,但是其(qí)外形尺寸的變化(huà)很大,傳統的(de)軸承振動測量難以實現。國(guó)外雖然已有該(gāi)產品噪聲的測(cè)試儀器,但其(qí)對環境的要求較(jiào)高(gāo),我國現有的裝配場地難以滿足,應用於(yú)生產現場(chǎng)就更(gèng)不現實。隨著市場對產品質量要求的不斷提高,對汽車離合器分離軸(zhóu)承的振動測量也非常迫切(qiē),為此,在BVT係列測振(zhèn)儀研發的基礎上,開發了BVT-7汽車離合器分(fèn)離軸承專用測振(zhèn)儀
[1-8]。
1 測振原理與(yǔ)結構
如(rú)圖1所示,被測軸承內圈(quān)旋(xuán)轉,外圈施加一定的軸向(xiàng)力,外圈通過傳感器測頭將軸承振動信號輸出。心軸端麵(miàn)與被測軸承內圈接觸麵處放一個膠木(mù)圈,以減少心軸(zhóu)端麵的磨損,使初始定(dìng)位時(shí)相對於旋轉心軸偏(piān)心的被測軸承在(zài)軸向壓力(lì)下實現與旋轉心軸的“同心”。心軸(zhóu)與(yǔ)被(bèi)測軸承內徑采取大間隙配合,隨(suí)著軸承的旋轉,在軸(zhóu)向力的作用下軸(zhóu)承軸心線與心軸的軸心線重合。
BVT-7結構如圖2所示。該儀器由傳感器、驅動器(qì)、傳(chuán)感器調整裝(zhuāng)置、氣動加載(zǎi)器和測量放大器等部件(jiàn)組成。主軸采用動靜壓主軸,其旋轉精度高,啟動溫度(dù)低。測量電箱采用幾組集(jí)成電路印(yìn)刷板,方便維修,設有預置定值電路可快速(sù)測量,揚聲器對軸承異常聲實時監控,校準電路對測(cè)量放大器進行校準,輸出接口可與其他儀器對接,對被測軸承做進(jìn)一步的分析。該振動測(cè)量儀主要技術參數如表1所示。
2 試(shì)驗規程
目(mù)前軸承行業還沒(méi)有汽車(chē)離(lí)合器分離軸承振動測試的標準,為此在研發時參考深溝球軸(zhóu)承振動加速度測量方法並結合客戶委托的技術條件綜合製訂。
(1)軸承振動加(jiā)速度級。軸承軸線垂直,軸(zhóu)承內圈緊靠心軸端麵的彈性(xìng)體並以某一恒定轉速旋轉(zhuǎn),外圈不旋轉,承受一定的軸向力。在外圈外圓柱麵寬度二分之一處的徑向加速(sù)度級為軸承振動加速度級。
(2)表達式及單位(wèi)。“分貝”數的計算公式為
式中:L為振(zhèn)動加速度級,dB;α為某一頻率範圍內的振動加速度均方根值或(huò)加速度峰值,m/s
2;α
α0為參考加速度,其值為9.81×10
-3m/s
2。
(3)主軸轉速。根據國內外大多數客戶要求及結合軸承加速度測試的通用標準,主(zhǔ)軸轉速選為1800r/min,精度為±1%。
(4)測試心軸與軸承內(nèi)孔的配合。結合離合器軸承內孔的特殊性,心軸直徑選為比(bǐ)軸承內孔實際Z小尺寸小0.1-0.3mm。心軸與主軸組合後徑(jìng)向跳動不應大於5μm,加(jiā)上壓片後端麵跳(tiào)動不應大於20μm。
(5)軸向加(jiā)載見表2。
(6)測量力(傳振杆與軸承外徑麵的接觸載荷)。考慮到(dào)離合器軸(zhóu)承內圈與(yǔ)心軸為大間隙配合,軸(zhóu)承(chéng)靠內圈與膠木墊(diàn)的摩擦來帶動軸承旋轉,因此測力不宜過大,選為1~5N。
3 儀(yí)器的測控係統
傳感器選用(yòng)YD-1加速度傳感器,通過測振杆采集軸承振(zhèn)動信(xìn)號並輸入到前置放(fàng)大器,經過變壓器與(yǔ)傳感器(qì)的輸出阻抗匹配並通過放大電路將傳感器的輸入電信號放大到一定的電平。傳(chuán)感器將振動轉換成電信號,經(jīng)前置放大(dà)、帶通濾波器濾波,信號頻率範圍為50Hz-10kHz。濾波後的信號(hào)被監(jiān)聽放大,推動(dòng)揚聲器發聲,同時輸入有效值、對數電路,並在dB表(biǎo)上指示振動值(zhí),有效值電壓至定(dìng)值(zhí)電路用以定值(zhí)檢測。儀器自帶校準(zhǔn)電路,用以檢測儀器的電路是否正常,校準信號通過(guò)麵板上的校準/測量開關切換,校(xiào)準開關同時通過平均值電路在電(diàn)壓(yā)毫伏表上顯示。電壓(yā)毫(háo)伏表與dB表為同一(yī)個表,可由開關“dB/mV”切換。儀器經校準後可得校準電(diàn)壓(yā),使(shǐ)用中校準電壓與dB值應該對應(yīng)以檢查儀器是否正常。BVT-7測控係統如圖3所示(shì)。
4 測試結果(guǒ)
通過對廠3種(zhǒng)型號汽車離合器分離軸承進行測(cè)試,得出如表3所示數據。其中對B3209前8套樣品同時進行接觸疲勞試驗,試(shì)驗前、後振動值對比(bǐ)情(qíng)況如(rú)表4所示。
對試驗數據(jù)進行分析,B3249汽車離合器分離軸承1#-4#試驗時(shí)間較短,其(qí)裝(zhuāng)拆過程及試驗磨損對其滾(gǔn)道表麵輕微損害(hài),故(gù)振動值變化不(bú)大,5#-8#試驗時間較長,滾道表麵有蝕現(xiàn)象,故振動值變化較大,噪聲也較大。從數據可以看出(chū)BVT-7離合器軸承振動測量(liàng)儀可對該類軸承進行測試(shì),測試數據與實際的軸承質量水平相吻合。
5 結束語
BVT-7汽車離合器分離軸承(chéng)振動加速度測量儀結構緊湊,操(cāo)作簡便。由於該測振儀采用加速度測值(zhí),使得數據(jù)比較(jiào)直觀。可作為軸承生產企業裝配挑選或終檢(jiǎn)驗收使用,克服了利用噪聲判斷對環境的特殊要求。
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來源:《軸承》2009年6期