GB/T 24610.1-2009
基本信息
标准号： GB/T 24610.1-2009
中文名称：滚动轴承 振动测量方法 第1部分：基础
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
发布日期：2009-11-15
出版语种：简体中文
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下载大小：3663735
标准分类号
关联标准
出版信息
出版社：中国标准出版社
标准价格：0.0 元
出版日期：2010-04-01
相关单位信息
发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
标准简介
GB/T 24610.1-2009 滚动轴承 振动测量方法 第1部分：基础 GB/T24610.1-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net
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标准内容
ICS 21. 100. 20
中华人民共和国国家标准
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004滚动轴承
振动测量方法
第1部分：基础
Rolling bearings-Measuring methods for vibration-Part1:Fundamentals
(ISO15242-1:2004IDT)
2009-11-15 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪/中国国家标准化管理委员会2010-04-01实施
GB/T24610《滚动轴承振动测量方法》分为4个部分：第1部分：基础；
第2部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承；GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004一—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；一一第4部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚子轴承。本部分为GB/T24610的第1部分。本部分等同采用ISO15242-1：2004《滚动轴承本部分等同翻译ISO15242-1：2004。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“本文件”一词改为“本部分”；-删除了国际标准的前言；
一用小数点“，”代替作为小数点的逗号“，”。本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。振动测量方法
第1部分：基础》。
本部分由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC98)归口。本部分起草单位：杭州轴承试验研究中心有限公司、洛阳轴承研究所、洛阳轴研科技股份有限公司。本部分主要起草人：陈芳华、李飞雪、章有良、马索青、张亚军、郭宝霞、张燕辽。I
GB/T24610.1-2009/IS015242-1:2004引言
滚动轴承旋转时的振动是轴承的一个重要运转特性。振动会影响装有轴承的机械系统的性能。当振动向运转的机械系统所处的环境传播时，会引起可闻噪声。滚动轴承旋转时的振动是与运转条件有关的一种复杂的物理现象。在某一组条件下测量的单套轴承的振动值并不一定表征不同的条件下或该轴承成为一较大部件中的一个零件时的振动值。评定装有轴承的机械系统产生的声响就更加复杂，它还受界面条件、感应装置的位置和方向以及系统运转所处声学环境的影响。空气噪声一一本部分定义为任何令人不愉快的、不希望有的声音，由于术语“令人不愉快的、不希望有的”具有主观特性，因而其评定更为复杂。可以认为轴承的结构振动是最终导致空气噪声产生的驱动源。GB/T24610的本部分仅列入了经过选择的轴承结构振动的测量方法。GB/T24610的本部分定义和规定了被测的物理量以及在测试装置上测量滚动轴承振动时的一般测试条件和环境状况。根据GB/T24610的本部分，轴承的验收方可通过协商，确定接收标准，来控制轴承的振动。
轴承振动可采用许多方法中的任一种来评定，不同的评定方法使用不同类型的传感器和测试条件。没有任何一组表征轴承振动的数值能够对所有可能的使用条件下的轴承振动性能进行评定。最终，还应根据已知的轴承类型、使用条件以及振动测试目的（例如：是作为制造过程诊断，或是作为产品质量评定)等，来选择最适用的测试方法。因此，轴承振动标准的适用范围并不是通用的。但对于GB/T24610的本部分而言，只将某些适用范围十分广泛的方法确立为标准方法。GB/T24610的本部分规定了振动测量的一般原则，具有圆柱孔和圆柱外表面的不同类型的轴承振动评定方法的详细内容将在其他部分规定。I
1范围
GB/T24610.1--2009/ISO15242-1:2004滚动轴承振动测量方法
第1部分：基础
GB/T24610的本部分规定了在所确立的测试条件下，旋转的滚动轴承的振动测量方法以及相关测量系统的标定。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T24610的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T1800.2一2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表（ISO286-2：1988，MOD）GB/T2298--1991机械振动与冲击术语（neqISO2041:1990）GB/T3141—1994工业液体润滑剂ISO黏度分类（eqvISO3448：1992）GB/T4199-2003滚动轴承公差定义（ISO1132-1:2000，MOD）GB/T6930-—2002滚动轴承词汇（ISO5593：1997，IDT）ISO554调节和/或试验用标准大气规范ISO558调节和试验标准大气定义ISO3205优选试验温度
3术语和定义
GB/T2298—1991、GB/T4199—2003和GB/T6930-2002确立的以及下列术语和定义适用于本部分。
运动误差errormotion
旋转轴线不希望有的径向或轴向（平移）运动或倾斜（角向）运动，但不包括由于温度或外加载荷变化引起的运动。
刚度stiffness
作用在弹性元件上的力（或力矩）的变化量与相应的线性位移（或角位移）的变化量之比。3.3
振动vibration
描述机械系统运动或位置的参量，其量值随时间在某平均值（或基准值)上下交替变化的现象。3.4
传感器transducer
可以接收来自某一系统的能量并能以相同或不同类型的能量传输到另一系统，从而使输人能量所期望的特征在输出端显示出来的装置。1
GB/T 24610.1—2009/ISO15242-1:20043.5
器electromechanicalpickup
机电传感器
受到来自机械系统能量（应变、力、运动等）的激励并将能量传输给电子系统的传感器。反之亦然。注：测量振动和冲击所使用的传感器主要类型有：压电加速度计；
压阻加速度计；
应变式加速度计；
可变电阻传感器；
静电(电容)传感器；
粘丝(箔片)式应变计；
可变磁阻传感器；
磁致伸缩传感器；
动导体传感器；
动圈传感器；
电感传感器。
displacement
规定物体或质点相对于某参考系位置变化的失量。3.7
Fvelocity
规定位移对时间导数的失量。
加速度
acceleration
规定速度对时间导数的失量。
滤波器
filter,wave filter
根据频率来分离振动的装置，它使波的振动在一个或多个频带上的衰减相对较小，而在其他频带上的衰减相对较大。
band-pass filter
带通滤波器
从大于零的下截止频率到限定的上截止频率的单一通带滤波器。3.11
pass-band
《带通滤波器》在上下截止频率之间的频带。3.12免费标准下载网bzxz
标称上、下截止频率
nominal upper and lower cut-off frequencies截止频率cut-off frequency
《带通滤波器》高于或低于滤波器最大响应频率的频率，在这些频率上对正弦信号的响应低于最大响应3dB。
均方根(r.m.s.）速度rootmean square（r.m.s）velocityU.m (t)
在时间间隔T内，各时间段速度平方的平均值，再取其平方根。注：均方根值也适用于位移和加速度。2
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004exponential mean effective(e.m.e.)velocity指数平均有效(e.m.e.）速度
Ueme (t)
用于获得时间-平均速度的参量，它类似于均方根速度，但考虑了指数衰减。注1：指数平均有效值也适用于位移和加速度。注2：指数平均有效值也称为指数平均值或时间衰减值。3.15
周期period
周期量函数重复出现时自变量的最小增量。4基本概念
4.1轴承振动测量
图1显示了轴承振动测量的基本要素及影响测量的因素。图1中的数字对应于本部分的各条目。5.1测量的基本原理
5.2转速
5.3轴承旋转轴线的方位
5.4轴承载荷
7.2测试环境条件
被测轴承
7.1.1预润滑
7.1.2轴承的清洁度
7.1.3润滑
操作者
7.4对操作者的要求
4.2旋转轴线的特性
5.5传感器
测量程序
4.2旋转轴线的特性
4.3轴承运动误差
4.4轴承振动
测试装置
7.3.1主轴/心轴的刚度
7.3.2加载装置
7.3.3轴承外加载荷的大小和
对中精度
传感器的轴向位置和测
量方向
7.3.5心轴
轴承振动测量的基本要素
6.1测量的物理量
6.2频域
6.3时域
6.4传感器频率响应和滤波器特性6.5时间-平均法
6.6测试步骤
测量和评定方法
8.2系统部件的标定
8.3系统性能评估
旋转轴承可为一机器零件相对另一零件旋转提供旋转轴线，并可承受径向和/或轴向载荷。一旋转轴线可呈现6个基本自由度的运动，如图2所示，并列举如下：旋转运动，见图2b）；
径向平移运动，即在通过旋转轴线的一个或两个相互垂直平面内的平移运动，见图2c）和图2d)；
轴向平移运动，即在平行于旋转轴线的方向上的平移运动，见图2e)；3
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004角向倾斜运动，即在通过旋转轴线的一个或两个相互垂直平面内的角向运动，见图2f)和图2g）。
理想状态下，旋转轴承在旋转方向上对外加载荷是没有阻力（即零摩擦力矩）的。根据外加载荷的类型，轴承应设计为既能承受外加载荷，而且在剩余5个自由度的任何一个或所有剩余5个自由度上呈现刚性。例如，具有自调心能力的轴承可承受径向和轴向载荷，只有在理想状态下，在两个倾斜方向才不呈现刚性。其他轴承可设计成轴向自由运动，但此时应在径向和倾斜方向呈现刚性。R
a）显示轴线名称的一般情况
c）在X方向的径向平移运动
e）在Z方向的轴向平移运动
AB=Z基准轴线
CD=旋转轴线
4.3轴承运动误差
b）与Z基准轴线同轴的旋转运动d）在Y方向的径向平移运动
f)在X方向以A为原点的倾斜运动g）在Y方向以A为原点的倾斜运动图2旋转轴线6个自由度的示意图轴承共有5个非旋转自由度，可设计在任何一个非旋转自由度上承受载荷。旋转轴承的旋转轴线在5个非旋转自由度的任一个自由度上的位移即为轴承的运动误差。这包括与轴承旋转有关的任何位移，但不包括由于温度变化或外加载荷变化引起的位移。运动误差用位移表示，表示与理想旋转轴线的偏差。旋转轴承的运动误差是由于轴承旋转时进行相对运动的轴承内部各表面几何形状不理想造成的。几何形状不理想可能是轴承零件固有的特性（例如，加工表面的形状误差），也可能是由于轴承在装配或安装过程中轴承零件发生变形造成的。4.4轴承振动
引起轴承运动误差的因素同样也可引起轴承零件的动态振动。振动是由运动误差引起位移的结4
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004果，但还需考虑与加速度有关的惯性力的作用，以及轴承或安装的刚性特性也会在轴承中引起内部力。随时间变化的轴承零件的变形、若于不可预期的滚动体和保持架运动形式以及保持架相对于滚动体或套圈的周期性位移也会引起内部力。在特定环境（例如旋转速度和施加载荷)下，振动由运动误差引起。轴承振动能影响机械系统的性能，并可使包括轴承在内的系统产生空气噪声。5测量程序
5.1测量的基本原理
就本部分而言，是评定由传感器测得的旋转轴承的结构振动。传感器可为位移、速度、加速度或力型传感器。传感器安装在一个轴承套圈一规定点上，或安装在与一个轴承套圈机械式连接在一起的测试装置上的一个机械零件的一规定点上。应规定传感器相对于一参照系的作用线（即轴向或径向）。轴承在规定的载荷条件下以一固定转速旋转，在一规定的时间段内监测传感器的信号，然后对采集的数据进行分析、计算，得出个或多个用于表征振动水平的参数。通过这些观测结果，就得出了所选测试条件下的轴承振动数据。在不同的运转条件下，这些结果可能或不可能得出有关轴承振动和噪声的结论。测量程序可以用框图表示，如图1所示，它是各个要素的组合。本部分的相应条目给出了测量程序各个要素的详细内容。5.2转速
轴承振动是在动态下进行测量的，测量时外圈静止或渐次转动，内圈以一恒定速度旋转，转速与轴承的尺寸和结构有关（见GB/T24610的特定类型部分）。在测试过程中，实际转速不应超过规定转速的%。5.3轴承旋转轴线的方位
测试轴承振动时，轴承的旋转轴线可处于垂直或水平位置。轴线水平时，应考虑到地球引力相对于旋转的滚动体的取向变化，否则将会导致附加振动，除非滚动体上的离心力或在滚动体上产生的接触力远远大于其自重。
5.4轴承载荷
为了达到轴承中限定的运动学条件，测振过程中应对轴承加载。施加的载荷应足够大，以防止滚动体相对内、外圈滚道打滑但又不致引起变形而影响测量结果。5.5传感器
所测参量为轴承外圈的径向或轴向振动。机电传感器可将机械运动转换成电信号，所给出的信号名义上与位移、速度或加速度成比例。也可使用力传感器，只要能将信号变换成上述三种参量中的一种。
应分清是非接触式测量系统还是接触式测量系统。非接触式测量系统特别适用于位移测量，而接触式测量系统的传感器应与振动的轴承外圈接触。当使用接触式传感器时，应注意保证传感器不能影响轴承外圈的振动。但这种接触又需要足够牢固，以便在适用频率范围内的所有振动都能被检测得到。为此，可运动部分的质量应尽可能小。如果振动是通过与轴承外圈接触的传感器触头来传递的，还应考虑接触谐振的出现(参见附录A)。轴承外圈的振动运动是不同频率的各种幅值位移的复杂叠加。尽管可能会有较大的单一幅值存在，甚至是在较高频率时也是如此（尤其是有缺陷的轴承），但幅值一般会随着频率的增高而减小，在几千赫兹时，能减小到纳米级。这样就使得某些位移测量系统在高频范围内很难给出可靠的测量结果；另一方面，一个非常适于高频测量的加速度型传感器，却需要具有极高的动态性能才能分辨出较低的频谱。一个比较好的处理方法是采用速度型传感器，显示的信号与速度成比例。如果需要，还可利用已知的标定过的转换系数，将采集到的主要信号转换成电信号。5
GB/T24610.1—2009/ISO15242-1:20046测量和评定方法
6.1测量的物理量
测量时设定的物理量为振动速度，Ur.m。（μm/s）。根据轴承类型，测量方向可为径向或者轴向。6.2频域
在50Hz～10000Hz范围内，在一个或多个频带内测出速度信号。对于不同的轴承类型，建议采用特定的频率范围。
注：例如，某--尺寸范围的向心和角接触轴承可以使用50Hz～300Hz、300Hz～1800Hz和1800Hz～10000Hz的频率范围。
也可选择使用频谱分析法对振动信号进行分析。6.3时域
通常，被测轴承中的表面缺陷和/或污染常常造成时域速度信号的峰值或尖锐脉冲，经制造厂与用户协商，可以考虑将峰值或尖锐脉冲的检测，作为种补充选项。根据轴承的类型和使用条件，可以采用不同的评定方法。
6.4传感器频率响应和滤波器特性机电传感器的频率响应应在图3规定的范围内。Y+
X——频率，单位为赫兹(Hz)；
Y——输出信号/振动速度，单位为分贝(dB)。&推荐区。
b最大允许区(包括\)。
图3传感器频率响应特性
图3中传感器的最低频率响应要求应包括放大器的补偿输出信号。幅值线性度：在10μm/s(r.m.s.）～3000μm/s(r.m.s.）速度范围内，振动幅值线性度的最大偏差应小于10%。
传感器的灵敏度：与电子装置匹配的传感器的灵敏度应限定在土5%以内。在传感器的静态轴向位移工作范围内，该灵敏度应在规定的极限值内。单个传感器的灵敏度发生变化时，电子装置应提供适当的补偿。
电子装置的滤波器特性应在图4规定的带通滤波器极限范围内。低于下截止频率（fL）64%的所有频率及高于上截止频率（fn)160%的所有频率，通带的衰减不应小于40dB。6
截止题率，单位为赫兹（Hz)；
一衰减量，单位为分贝(dB)。
a推荐范围。
b最大允许范围。
C标称下截止频率。
d标称上截止频率。
6.5时间-平均法
GB/T24610.1—2009/ISO15242-1:2004X
图4滤波器特性
每一频带范围内速度信号的测量值，是振动达到稳定状态、测试时间不小于0.5s内的有代表性的时间-平均值的读数。所谓达到稳定状态，是指在平均值附近只有偶然的随机波动。至于选择何种时间-平均值公式，应由制造厂与用户协商确定。两种常用的公式［见式（1）、式（2)是计算均方根（r.m.s.）值和指数平均有效（e.m.e.）值，其定义分别在3.13和3.14中给出。Ut.ms (t)
式中：
随时间变化的振动速度；
(1/T）
(t')dt
一采样时间，其值应长于组成(t\)的任一主要频率分量的周期。Ur.ms（t)经常在t=T时取值。
Ueme(t):
式中：
w(t')-
一随时间变化的振动速度；
(1/t)(t')e-(-r)/tdt
延迟时间，其值应长于组成(t\)的任一主要频率分量的周期。Ueme(t)应在t》r时取值。
（1）
（2）
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中华人民共和国国家标准
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004滚动轴承
振动测量方法
第1部分：基础
Rolling bearings-Measuring methods for vibration-Part1:Fundamentals
(ISO15242-1:2004IDT)
2009-11-15 发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪/中国国家标准化管理委员会2010-04-01实施
GB/T24610《滚动轴承振动测量方法》分为4个部分：第1部分：基础；
第2部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的向心球轴承；GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004一—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；一一第4部分：具有圆柱孔和圆柱外表面的圆柱滚子轴承。本部分为GB/T24610的第1部分。本部分等同采用ISO15242-1：2004《滚动轴承本部分等同翻译ISO15242-1：2004。为了便于使用，本部分做了下列编辑性修改：“本文件”一词改为“本部分”；-删除了国际标准的前言；
一用小数点“，”代替作为小数点的逗号“，”。本部分的附录A为资料性附录。
本部分由中国机械工业联合会提出。振动测量方法
第1部分：基础》。
本部分由全国滚动轴承标准化技术委员会（SAC/TC98)归口。本部分起草单位：杭州轴承试验研究中心有限公司、洛阳轴承研究所、洛阳轴研科技股份有限公司。本部分主要起草人：陈芳华、李飞雪、章有良、马索青、张亚军、郭宝霞、张燕辽。I
GB/T24610.1-2009/IS015242-1:2004引言
滚动轴承旋转时的振动是轴承的一个重要运转特性。振动会影响装有轴承的机械系统的性能。当振动向运转的机械系统所处的环境传播时，会引起可闻噪声。滚动轴承旋转时的振动是与运转条件有关的一种复杂的物理现象。在某一组条件下测量的单套轴承的振动值并不一定表征不同的条件下或该轴承成为一较大部件中的一个零件时的振动值。评定装有轴承的机械系统产生的声响就更加复杂，它还受界面条件、感应装置的位置和方向以及系统运转所处声学环境的影响。空气噪声一一本部分定义为任何令人不愉快的、不希望有的声音，由于术语“令人不愉快的、不希望有的”具有主观特性，因而其评定更为复杂。可以认为轴承的结构振动是最终导致空气噪声产生的驱动源。GB/T24610的本部分仅列入了经过选择的轴承结构振动的测量方法。GB/T24610的本部分定义和规定了被测的物理量以及在测试装置上测量滚动轴承振动时的一般测试条件和环境状况。根据GB/T24610的本部分，轴承的验收方可通过协商，确定接收标准，来控制轴承的振动。
轴承振动可采用许多方法中的任一种来评定，不同的评定方法使用不同类型的传感器和测试条件。没有任何一组表征轴承振动的数值能够对所有可能的使用条件下的轴承振动性能进行评定。最终，还应根据已知的轴承类型、使用条件以及振动测试目的（例如：是作为制造过程诊断，或是作为产品质量评定)等，来选择最适用的测试方法。因此，轴承振动标准的适用范围并不是通用的。但对于GB/T24610的本部分而言，只将某些适用范围十分广泛的方法确立为标准方法。GB/T24610的本部分规定了振动测量的一般原则，具有圆柱孔和圆柱外表面的不同类型的轴承振动评定方法的详细内容将在其他部分规定。I
1范围
GB/T24610.1--2009/ISO15242-1:2004滚动轴承振动测量方法
第1部分：基础
GB/T24610的本部分规定了在所确立的测试条件下，旋转的滚动轴承的振动测量方法以及相关测量系统的标定。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T24610的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T1800.2一2009产品几何技术规范（GPS）极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表（ISO286-2：1988，MOD）GB/T2298--1991机械振动与冲击术语（neqISO2041:1990）GB/T3141—1994工业液体润滑剂ISO黏度分类（eqvISO3448：1992）GB/T4199-2003滚动轴承公差定义（ISO1132-1:2000，MOD）GB/T6930-—2002滚动轴承词汇（ISO5593：1997，IDT）ISO554调节和/或试验用标准大气规范ISO558调节和试验标准大气定义ISO3205优选试验温度
3术语和定义
GB/T2298—1991、GB/T4199—2003和GB/T6930-2002确立的以及下列术语和定义适用于本部分。
运动误差errormotion
旋转轴线不希望有的径向或轴向（平移）运动或倾斜（角向）运动，但不包括由于温度或外加载荷变化引起的运动。
刚度stiffness
作用在弹性元件上的力（或力矩）的变化量与相应的线性位移（或角位移）的变化量之比。3.3
振动vibration
描述机械系统运动或位置的参量，其量值随时间在某平均值（或基准值)上下交替变化的现象。3.4
传感器transducer
可以接收来自某一系统的能量并能以相同或不同类型的能量传输到另一系统，从而使输人能量所期望的特征在输出端显示出来的装置。1
GB/T 24610.1—2009/ISO15242-1:20043.5
器electromechanicalpickup
机电传感器
受到来自机械系统能量（应变、力、运动等）的激励并将能量传输给电子系统的传感器。反之亦然。注：测量振动和冲击所使用的传感器主要类型有：压电加速度计；
压阻加速度计；
应变式加速度计；
可变电阻传感器；
静电(电容)传感器；
粘丝(箔片)式应变计；
可变磁阻传感器；
磁致伸缩传感器；
动导体传感器；
动圈传感器；
电感传感器。
displacement
规定物体或质点相对于某参考系位置变化的失量。3.7
Fvelocity
规定位移对时间导数的失量。
加速度
acceleration
规定速度对时间导数的失量。
滤波器
filter,wave filter
根据频率来分离振动的装置，它使波的振动在一个或多个频带上的衰减相对较小，而在其他频带上的衰减相对较大。
band-pass filter
带通滤波器
从大于零的下截止频率到限定的上截止频率的单一通带滤波器。3.11
pass-band
《带通滤波器》在上下截止频率之间的频带。3.12免费标准下载网bzxz
标称上、下截止频率
nominal upper and lower cut-off frequencies截止频率cut-off frequency
《带通滤波器》高于或低于滤波器最大响应频率的频率，在这些频率上对正弦信号的响应低于最大响应3dB。
均方根(r.m.s.）速度rootmean square（r.m.s）velocityU.m (t)
在时间间隔T内，各时间段速度平方的平均值，再取其平方根。注：均方根值也适用于位移和加速度。2
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004exponential mean effective(e.m.e.)velocity指数平均有效(e.m.e.）速度
Ueme (t)
用于获得时间-平均速度的参量，它类似于均方根速度，但考虑了指数衰减。注1：指数平均有效值也适用于位移和加速度。注2：指数平均有效值也称为指数平均值或时间衰减值。3.15
周期period
周期量函数重复出现时自变量的最小增量。4基本概念
4.1轴承振动测量
图1显示了轴承振动测量的基本要素及影响测量的因素。图1中的数字对应于本部分的各条目。5.1测量的基本原理
5.2转速
5.3轴承旋转轴线的方位
5.4轴承载荷
7.2测试环境条件
被测轴承
7.1.1预润滑
7.1.2轴承的清洁度
7.1.3润滑
操作者
7.4对操作者的要求
4.2旋转轴线的特性
5.5传感器
测量程序
4.2旋转轴线的特性
4.3轴承运动误差
4.4轴承振动
测试装置
7.3.1主轴/心轴的刚度
7.3.2加载装置
7.3.3轴承外加载荷的大小和
对中精度
传感器的轴向位置和测
量方向
7.3.5心轴
轴承振动测量的基本要素
6.1测量的物理量
6.2频域
6.3时域
6.4传感器频率响应和滤波器特性6.5时间-平均法
6.6测试步骤
测量和评定方法
8.2系统部件的标定
8.3系统性能评估
旋转轴承可为一机器零件相对另一零件旋转提供旋转轴线，并可承受径向和/或轴向载荷。一旋转轴线可呈现6个基本自由度的运动，如图2所示，并列举如下：旋转运动，见图2b）；
径向平移运动，即在通过旋转轴线的一个或两个相互垂直平面内的平移运动，见图2c）和图2d)；
轴向平移运动，即在平行于旋转轴线的方向上的平移运动，见图2e)；3
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004角向倾斜运动，即在通过旋转轴线的一个或两个相互垂直平面内的角向运动，见图2f)和图2g）。
理想状态下，旋转轴承在旋转方向上对外加载荷是没有阻力（即零摩擦力矩）的。根据外加载荷的类型，轴承应设计为既能承受外加载荷，而且在剩余5个自由度的任何一个或所有剩余5个自由度上呈现刚性。例如，具有自调心能力的轴承可承受径向和轴向载荷，只有在理想状态下，在两个倾斜方向才不呈现刚性。其他轴承可设计成轴向自由运动，但此时应在径向和倾斜方向呈现刚性。R
a）显示轴线名称的一般情况
c）在X方向的径向平移运动
e）在Z方向的轴向平移运动
AB=Z基准轴线
CD=旋转轴线
4.3轴承运动误差
b）与Z基准轴线同轴的旋转运动d）在Y方向的径向平移运动
f)在X方向以A为原点的倾斜运动g）在Y方向以A为原点的倾斜运动图2旋转轴线6个自由度的示意图轴承共有5个非旋转自由度，可设计在任何一个非旋转自由度上承受载荷。旋转轴承的旋转轴线在5个非旋转自由度的任一个自由度上的位移即为轴承的运动误差。这包括与轴承旋转有关的任何位移，但不包括由于温度变化或外加载荷变化引起的位移。运动误差用位移表示，表示与理想旋转轴线的偏差。旋转轴承的运动误差是由于轴承旋转时进行相对运动的轴承内部各表面几何形状不理想造成的。几何形状不理想可能是轴承零件固有的特性（例如，加工表面的形状误差），也可能是由于轴承在装配或安装过程中轴承零件发生变形造成的。4.4轴承振动
引起轴承运动误差的因素同样也可引起轴承零件的动态振动。振动是由运动误差引起位移的结4
GB/T24610.1—2009/IS015242-1:2004果，但还需考虑与加速度有关的惯性力的作用，以及轴承或安装的刚性特性也会在轴承中引起内部力。随时间变化的轴承零件的变形、若于不可预期的滚动体和保持架运动形式以及保持架相对于滚动体或套圈的周期性位移也会引起内部力。在特定环境（例如旋转速度和施加载荷)下，振动由运动误差引起。轴承振动能影响机械系统的性能，并可使包括轴承在内的系统产生空气噪声。5测量程序
5.1测量的基本原理
就本部分而言，是评定由传感器测得的旋转轴承的结构振动。传感器可为位移、速度、加速度或力型传感器。传感器安装在一个轴承套圈一规定点上，或安装在与一个轴承套圈机械式连接在一起的测试装置上的一个机械零件的一规定点上。应规定传感器相对于一参照系的作用线（即轴向或径向）。轴承在规定的载荷条件下以一固定转速旋转，在一规定的时间段内监测传感器的信号，然后对采集的数据进行分析、计算，得出个或多个用于表征振动水平的参数。通过这些观测结果，就得出了所选测试条件下的轴承振动数据。在不同的运转条件下，这些结果可能或不可能得出有关轴承振动和噪声的结论。测量程序可以用框图表示，如图1所示，它是各个要素的组合。本部分的相应条目给出了测量程序各个要素的详细内容。5.2转速
轴承振动是在动态下进行测量的，测量时外圈静止或渐次转动，内圈以一恒定速度旋转，转速与轴承的尺寸和结构有关（见GB/T24610的特定类型部分）。在测试过程中，实际转速不应超过规定转速的%。5.3轴承旋转轴线的方位
测试轴承振动时，轴承的旋转轴线可处于垂直或水平位置。轴线水平时，应考虑到地球引力相对于旋转的滚动体的取向变化，否则将会导致附加振动，除非滚动体上的离心力或在滚动体上产生的接触力远远大于其自重。
5.4轴承载荷
为了达到轴承中限定的运动学条件，测振过程中应对轴承加载。施加的载荷应足够大，以防止滚动体相对内、外圈滚道打滑但又不致引起变形而影响测量结果。5.5传感器
所测参量为轴承外圈的径向或轴向振动。机电传感器可将机械运动转换成电信号，所给出的信号名义上与位移、速度或加速度成比例。也可使用力传感器，只要能将信号变换成上述三种参量中的一种。
应分清是非接触式测量系统还是接触式测量系统。非接触式测量系统特别适用于位移测量，而接触式测量系统的传感器应与振动的轴承外圈接触。当使用接触式传感器时，应注意保证传感器不能影响轴承外圈的振动。但这种接触又需要足够牢固，以便在适用频率范围内的所有振动都能被检测得到。为此，可运动部分的质量应尽可能小。如果振动是通过与轴承外圈接触的传感器触头来传递的，还应考虑接触谐振的出现(参见附录A)。轴承外圈的振动运动是不同频率的各种幅值位移的复杂叠加。尽管可能会有较大的单一幅值存在，甚至是在较高频率时也是如此（尤其是有缺陷的轴承），但幅值一般会随着频率的增高而减小，在几千赫兹时，能减小到纳米级。这样就使得某些位移测量系统在高频范围内很难给出可靠的测量结果；另一方面，一个非常适于高频测量的加速度型传感器，却需要具有极高的动态性能才能分辨出较低的频谱。一个比较好的处理方法是采用速度型传感器，显示的信号与速度成比例。如果需要，还可利用已知的标定过的转换系数，将采集到的主要信号转换成电信号。5
GB/T24610.1—2009/ISO15242-1:20046测量和评定方法
6.1测量的物理量
测量时设定的物理量为振动速度，Ur.m。（μm/s）。根据轴承类型，测量方向可为径向或者轴向。6.2频域
在50Hz～10000Hz范围内，在一个或多个频带内测出速度信号。对于不同的轴承类型，建议采用特定的频率范围。
注：例如，某--尺寸范围的向心和角接触轴承可以使用50Hz～300Hz、300Hz～1800Hz和1800Hz～10000Hz的频率范围。
也可选择使用频谱分析法对振动信号进行分析。6.3时域
通常，被测轴承中的表面缺陷和/或污染常常造成时域速度信号的峰值或尖锐脉冲，经制造厂与用户协商，可以考虑将峰值或尖锐脉冲的检测，作为种补充选项。根据轴承的类型和使用条件，可以采用不同的评定方法。
6.4传感器频率响应和滤波器特性机电传感器的频率响应应在图3规定的范围内。Y+
X——频率，单位为赫兹(Hz)；
Y——输出信号/振动速度，单位为分贝(dB)。&推荐区。
b最大允许区(包括\)。
图3传感器频率响应特性
图3中传感器的最低频率响应要求应包括放大器的补偿输出信号。幅值线性度：在10μm/s(r.m.s.）～3000μm/s(r.m.s.）速度范围内，振动幅值线性度的最大偏差应小于10%。
传感器的灵敏度：与电子装置匹配的传感器的灵敏度应限定在土5%以内。在传感器的静态轴向位移工作范围内，该灵敏度应在规定的极限值内。单个传感器的灵敏度发生变化时，电子装置应提供适当的补偿。
电子装置的滤波器特性应在图4规定的带通滤波器极限范围内。低于下截止频率（fL）64%的所有频率及高于上截止频率（fn)160%的所有频率，通带的衰减不应小于40dB。6
截止题率，单位为赫兹（Hz)；
一衰减量，单位为分贝(dB)。
a推荐范围。
b最大允许范围。
C标称下截止频率。
d标称上截止频率。
6.5时间-平均法
GB/T24610.1—2009/ISO15242-1:2004X
图4滤波器特性
每一频带范围内速度信号的测量值，是振动达到稳定状态、测试时间不小于0.5s内的有代表性的时间-平均值的读数。所谓达到稳定状态，是指在平均值附近只有偶然的随机波动。至于选择何种时间-平均值公式，应由制造厂与用户协商确定。两种常用的公式［见式（1）、式（2)是计算均方根（r.m.s.）值和指数平均有效（e.m.e.）值，其定义分别在3.13和3.14中给出。Ut.ms (t)
式中：
随时间变化的振动速度；
(1/T）
(t')dt
一采样时间，其值应长于组成(t\)的任一主要频率分量的周期。Ur.ms（t)经常在t=T时取值。
Ueme(t):
式中：
w(t')-
一随时间变化的振动速度；
(1/t)(t')e-(-r)/tdt
延迟时间，其值应长于组成(t\)的任一主要频率分量的周期。Ueme(t)应在t》r时取值。
（1）
（2）
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