滚动轴承的成品检测

摘 要：滚动轴承是机械设备中常用的关键零件，轴承自身存在的缺陷会导致其在正常工作中出现损坏以及表面疲劳等情况，这些情况的发生直接会影响设备的性能和正常运转，严重的会造成设备事故，制约工业生产的正常进行，因此，依据国家标准、机械工业部标准和轴承工业统一企业标准进行滚动轴承的成品检测是十分必要的。

关键词：滚动轴承；成品检测；检测项目

滚动轴承的生产与加工需要经过繁杂的工序，每一道工序都要进行严格的把关，加工生产的成品轴承必须通过检验才能够投入市场，应用到工业生产中去。由于轴承是机械设备中的关键部件，其质量和性能直接关系着设备的性能，因此，严格控制轴承的尺寸精度、旋转质量，按照轴承的不同使用目的选择合适的游隙，采用正确的方式进行轴承的装配和储存，可以有效地保证轴承的使用寿命和良好性能。

1 滚动轴承的结构

滚动轴承的主要组成原件包括内环、外环、滚动体和保持架四种，在实际生产中，内环与机械传动轴一般采用过盈配合联接，内环随轴一起转动；外环一般安装在箱体或者其他的支撑物上面，工作时保持固定；内、外环上的凹槽滚道是为了限制滚动轴承的轴向移动并且降低接触应力；滚动体是滚动轴承的核心元件，常见形式有球形、圆柱形等，它可以使轴承相对运动表面之间的摩擦变成滚动摩擦；保持架起到分隔作用，使滚动体等距离分布，有助于减少滚动体之间的摩擦以及由此带来的损耗。

2 成品检测的主要项目

2.1 尺寸精度

滚动轴承的内径和外径尺寸差要与主机的轴和外壳相配合，当主机要求为过盈配合时，如果滚动轴承的实际内径偏差高于容差上限，外径实际偏差低于容差下限，会影响主机的性能；如果滚动轴承的实际内径偏差低于容差下限，外径实际偏差高于容差上限，会导致滚动轴承与主机间配合过盈量较大，使滚动轴承的工作游隙减小，不仅不便于用户装配，还会缩短滚动轴承的使用寿命。

2.2 旋转精度

轴承的旋转精度是评价轴承质量的重要指标之一，在实际生产中，很多工作主机对轴承精度都有很高的要求，例如：用于工作母机主轴的精密轴承、各种精密测量仪器的轴承等，这些轴承的旋转精度都要得到充分的保证。此外，轴承的旋转精度对精密坐标镗孔精度、冷轧钢带等的质量等都有很大的影响。

2.3 游隙检查

滚动轴承的游隙有径向和轴向两种，根据轴承的用途不同可以选择不同的游隙。在实际生产中，母机对旋转精度要求非常高的工业设备，例如一些高温作业的设备，因此应当选择游隙尽量小的轴承，如果实际情况需要，还可以进行预过盈安装，但是对于采用这种方式安装的轴承，应当采取适当的措施以保证轴承的完好，做好轴承的润滑和降温工作，如果后期处理措施不得当，很容易导致轴承出现损坏。在实际工作中，如果轴承的游隙过大，会导致设备的振动程度加大，旋转精度降低；如果轴承的游隙过小，必然会导致工作温度的升高，同时，由于内圈的冷却条件一般比外圈差，因而内圈的温度会比外圈高，这会进一步减少径向游隙。如果后期采用的冷却方式不能够很好地控制轴承的温度，温度上升与游隙减少之间的相互作用会一直持续下去，最后导致轴承损坏。

2.4 旋转灵活性和振动噪声

在理想状态下，滚动轴承在设备中的相对运动应当产生滚动磨擦，不会发生阻滞现象，但是，由于轴承加工与生产以及后期装配中存在误差，或多或少会影响轴承的旋转灵活性。

2.5 残磁强度

影响滚动轴承使用寿命的因素有很多，其中，轴承的残磁就是一个重要的影响因素。残磁的存在会使工业生产中产生的一些金属末附着在轴承的工作表面上，吸附其上的金属末十分难以清除，这样的情况长期持续下去，就会增加轴承的磨损，减少轴承的使用年限。进行成品检测时，一般用途的滚动轴承可以采用抽样方式进行检查，对于那些有特定用途或者有专门要求的滚动轴承则要进行100%的全面检查。残磁检查采用的是霍尔效应原理，在成品检测中，工作人员要将轴承放在非导磁工作台上，用装有霍尔元件的探头进行探测。

2.6 表面质量检测

滚动轴承的表面质量检测主要从表面粗糙度、裂纹、机械伤、烧伤、磁伤、黑皮、锈蚀、麻点、铆接质量以及标准质量等方面着手。磨削裂纹一般不是很深，但是它的表面会有不同程度的磨削烧伤，这种裂纹往往是因为轴承选择的磨削规范不适当造成的。对于一般用途的轴承，用机器进行抽检显示没有裂纹时，成品检查一般采用目观方法进行，但是对于有重要用途或者是有明确要求的轴承，成品检查则需要使用探伤仪器对零件进行100%的检查。轴承的机械伤包括磨伤、划伤、压伤等，由于机械伤会严重影响轴承的安装以及轴承的使用寿命，因此，机械伤的检查是不容忽视的。轴承是易耗品，因此在工业生产中要有一定的储备，锈蚀是轴承表面质量检查的又一重要项目。对于精密轴承而言，防锈工作是十分严苛的，其工作表面即便出现十分轻微的锈蚀也会破坏轴承的旋转精度。由于加工打磨方式不当，轴承工作表面会出现一定的烧伤，局部温度剧烈增加会导致该部位的硬度降低，导致金属疲劳现象的产生。因此，成品检查时要做到以下两点：一、轴承工作表面不允许有经酸洗能显示出来的烧伤；二、装配表面则不许有不经酸洗用肉眼可以看出的烧伤，以确保滚动轴承的质量和使用寿命。

3 滚动轴承质量检测方法

滚动轴承的动态检测是在轴承振动测量仪上完成的，振动测量仪主要包括传感器、驱动器、传感器位置调整装置、径向加载装置、轴向加载装置和测量放大器等部件，在实际检测中，轴承振动测量仪主要记录滚动轴承在低、中、高三个频带内的轴承外圈径向振动速度的均方根值，均方根值可以反映轴承的精度。

3.1 测试前的准备工作

测试前要用120号汽油和毛刷对轴承进行清洗，汽油干燥后，将N15机械油喷洒到轴承各部件工作表面上，达到充分润滑的目的，然后将轴承安装在与主轴一起旋转的芯轴上。在转动过程中，滚动轴承生产过程中存在的缺陷会导致振动的产生，振动频率范围为50～10000Hz。

3.2 频率分类

根据振动频率和振动原因的关系可以将振动频率范围分为三个频带，低频带50～300Hz，主要反映轴承内、外圈的椭圆度、滚道的缺陷等；中频带300～1800Hz，主要反映轴承内、外圈在磨削加工表面的中距波纹度的大小；高频带1800～10000Hz，主要反映轴承的内、外圈加工表面的粗糙度等。

3.3 对比测试结果与振动测量标准

将测试结果与振动测量标准进行对比，可以判断轴承的质量，并能按照质量对轴承的优劣进行分类，确定轴承的应用范围。

4 结束语

滚动轴承是工业生产中的常用配件，其质量和性能的好坏直接影响着相关工业设备的运行状态，影响着工业生产的正常进行。滚动轴承的尺寸精度、旋转精度、游隙、旋转灵活性以及表面质量等是进行成品检测的重点，也是滚动轴承生产与制造中重点控制的对象，因此，只有不断提高滚动轴承的检验检测技术，提高滚动轴承的尺寸精度、旋转精度、旋转灵活性，有效保证表面质量，才能够生产出合格的滚动轴承。

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