BVT-7汽车离合器轴承振动加速度测量仪

　　摘　要：为满足对汽车离合器分离轴承的振动测量，开发了BVT-7汽车离合器分离轴承专用测振仪，介绍了该仪器的测控系统结构及其工作原理。
　　关键词：滚动轴承；离合器分离轴承；振动测振仪；加速度
　　汽车离合器分离轴承虽然是一种角接触球轴承的变形产品，但是其外形尺寸的变化很大，传统的轴承振动测量难以实现。国外虽然已有该产品噪声的测试仪器，但其对环境的要求较高，我国现有的装配场地难以满足，应用于生产现场就更不现实。随着市场对产品质量要求的不断提高，对汽车离合器分离轴承的振动测量也非常迫切，为此，在BVT系列测振仪研发的基础上，开发了BVT-7汽车离合器分离轴承专用测振仪^[1-8]。
　　1　测振原理与结构
　　如图1所示，被测轴承内圈旋转，外圈施加一定的轴向力，外圈通过传感器测头将轴承振动信号输出。心轴端面与被测轴承内圈接触面处放一个胶木圈，以减少心轴端面的磨损，使初始定位时相对于旋转心轴偏心的被测轴承在轴向压力下实现与旋转心轴的“同心”。心轴与被测轴承内径采取大间隙配合，随着轴承的旋转，在轴向力的作用下轴承轴心线与心轴的轴心线重合。 　　BVT-7结构如图2所示。该仪器由传感器、驱动器、传感器调整装置、气动加载器和测量放大器等部件组成。主轴采用动静压主轴，其旋转精度高，启动温度低。测量电箱采用几组集成电路印刷板，方便维修，设有预置定值电路可快速测量，扬声器对轴承异常声实时监控，校准电路对测量放大器进行校准，输出接口可与其他仪器对接，对被测轴承做进一步的分析。该振动测量仪主要技术参数如表1所示。 　　2　试验规程
　　目前轴承行业还没有汽车离合器分离轴承振动测试的标准，为此在研发时参考深沟球轴承振动加速度测量方法并结合客户委托的技术条件综合制订。
　　（1）轴承振动加速度级。轴承轴线垂直，轴承内圈紧靠心轴端面的弹性体并以某一恒定转速旋转，外圈不旋转，承受一定的轴向力。在外圈外圆柱面宽度二分之一处的径向加速度级为轴承振动加速度级。
　　（2）表达式及单位。“分贝”数的计算公式为 　　式中：L为振动加速度级，dB；α为某一频率范围内的振动加速度均方根值或加速度峰值，m/s²；α_α0为参考加速度，其值为9.81×10^-3m/s²。
　　（3）主轴转速。根据国内外大多数客户要求及结合轴承加速度测试的通用标准，主轴转速选为1800r/min，精度为±1％。
　　（4）测试心轴与轴承内孔的配合。结合离合器轴承内孔的特殊性，心轴直径选为比轴承内孔实际Z小尺寸小0.1-0.3mm。心轴与主轴组合后径向跳动不应大于5μm，加上压片后端面跳动不应大于20μm。
　　（5）轴向加载见表2。 　　（6）测量力（传振杆与轴承外径面的接触载荷）。考虑到离合器轴承内圈与心轴为大间隙配合，轴承靠内圈与胶木垫的摩擦来带动轴承旋转，因此测力不宜过大，选为1～5N。
　　3　仪器的测控系统
　　传感器选用YD-1加速度传感器，通过测振杆采集轴承振动信号并输入到前置放大器，经过变压器与传感器的输出阻抗匹配并通过放大电路将传感器的输入电信号放大到一定的电平。传感器将振动转换成电信号，经前置放大、带通滤波器滤波，信号频率范围为50Hz-10kHz。滤波后的信号被监听放大，推动扬声器发声，同时输入有效值、对数电路，并在dB表上指示振动值，有效值电压至定值电路用以定值检测。仪器自带校准电路，用以检测仪器的电路是否正常，校准信号通过面板上的校准/测量开关切换，校准开关同时通过平均值电路在电压毫伏表上显示。电压毫伏表与dB表为同一个表，可由开关“dB/mV”切换。仪器经校准后可得校准电压，使用中校准电压与dB值应该对应以检查仪器是否正常。BVT-7测控系统如图3所示。 　　4　测试结果
　　通过对厂3种型号汽车离合器分离轴承进行测试，得出如表3所示数据。其中对B3209前8套样品同时进行接触疲劳试验，试验前、后振动值对比情况如表4所示。 　　对试验数据进行分析，B3249汽车离合器分离轴承1#-4#试验时间较短，其装拆过程及试验磨损对其滚道表面轻微损害，故振动值变化不大，5#-8#试验时间较长，滚道表面有蚀现象，故振动值变化较大，噪声也较大。从数据可以看出BVT-7离合器轴承振动测量仪可对该类轴承进行测试，测试数据与实际的轴承质量水平相吻合。
　　5　结束语
　　BVT-7汽车离合器分离轴承振动加速度测量仪结构紧凑，操作简便。由于该测振仪采用加速度测值，使得数据比较直观。可作为轴承生产企业装配挑选或终检验收使用，克服了利用噪声判断对环境的特殊要求。
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