NACHI轴承的调试与测量方法

一、NACHI轴承调试前的准备工作
1. 调试环境要求
清洁度控制：确保工作区域达到ISO 4406标准规定的清洁等级
温度控制：环境温度保持在15-30℃范围内
湿度要求：相对湿度不超过65%
照明条件：工作区域照度不低于500lux
2. 工具与设备准备
精密测量工具：千分尺（精度0.001mm）、百分表、游标卡尺
安装工具：液压螺母、感应加热器（温度控制±5℃）、专用安装套筒
检测仪器：振动分析仪（频率范围10Hz-10kHz）、红外测温仪（精度±1℃）
辅助材料：高纯度润滑脂（符合NACHI技术规范）、无绒清洁布
二、NACHI轴承的安装调试步骤
1. 轴承与轴孔的配合检查
尺寸验证：
使用三点内径千分尺测量轴承座孔直径（至少测量3个截面，每个截面测量3个角度）
用外径千分尺测量轴颈尺寸（测量点间距不小于10mm）
计算实际配合公差，确保符合NACHI技术手册规定的配合等级
几何公差检测：
圆度误差：≤0.005mm
圆柱度误差：≤0.01mm/100mm
表面粗糙度：Ra≤0.8μm
2. 轴承安装过程控制
热装法（适用于过盈配合）：
加热温度控制：80-120℃（不得超过150℃）
加热时间计算：t=(δ×α)/(k×d)
（δ：过盈量；α：热膨胀系数；k：加热速率系数；d：轴承内径）
安装时间窗口：从加热完成到安装到位≤3分钟
机械压装法：
压力控制：不超过NACHI规定的最大安装压力
施力方式：必须通过轴承套圈端面均匀施压
过程监控：安装过程中测量轴向位移量，确保线性增长
3. 游隙调整技术
径向游隙测量：
使用百分表法：测量点间隔90°，施力为额定动载荷的1%
标准游隙值：C2＜CN＜C3（CN为标准游隙）
调整方法：通过隔圈厚度调节，每0.01mm隔圈厚度影响游隙约0.005mm
轴向游隙测量：
采用预紧力测量仪：预紧力分三级（轻预紧5-15N，中预紧15-30N，重预紧30-50N）
预紧力与温升关系：每增加10N预紧力，温升不超过3℃
三、运行调试与性能检测
1. 空载试运行规范
启动程序：
阶梯式升速：500rpm→1000rpm→1500rpm→额定转速（每个阶段运行≥30分钟）
振动监测：各转速下振动速度有效值≤2.8mm/s（ISO 10816-3标准）
温度监测：
初始阶段：温升速率≤5℃/h
稳定标准：连续2小时温度波动≤±2℃
极限温度：外壳温度≤环境温度+40℃
2. 负载试运行规范
加载程序：
25%额定负载→50%→75%→100%（每个负载阶段运行≥2小时）
振动变化率：相邻负载阶段振动增加值≤15%
性能验收标准：
噪声水平：≤72dB(A)（测量距离1m）
润滑剂温升：≤35℃（相对于环境温度）
动态游隙变化：≤初始游隙的20%
四、精密测量技术应用
1. 振动频谱分析
特征频率识别：
内圈故障频率：BPFI=(n/2)×(1+(d/D)cosα)×z
外圈故障频率：BPFO=(n/2)×(1-(d/D)cosα)×z
保持架频率：FTF=(n/2)×(1-(d/D)cosα)
故障诊断标准：
早期故障：特征频率幅值≥基线值3倍
发展期故障：出现谐波成分（2×、3×特征频率）
严重故障：宽带噪声能量增加10dB以上
2. 热成像分析
温度场评估：
轴向温差：≤5℃
径向温差：≤8℃
热点识别：局部温度超过平均温度15%即为异常
热特征分析：
正常状态：温度分布呈对称马鞍形
预紧过大：高温区集中在载荷区
润滑不良：整体温升伴随不规则热点
五、调试数据记录与分析
1. 数据记录规范
参数 测量点 标准值 实测值 允许偏差
振动速度 轴承座 ≤2.8mm/s ±0.5mm/s
温度 外圈 ≤70℃ ±3℃
噪声 1m距离 ≤72dB(A) ±2dB
2. 调试报告编制
报告内容：
轴承型号与序列号
测量设备校准证书编号
关键参数变化曲线图
异常现象处理记录
验收标准：
所有参数同时满足：振动≤标准值，温度≤标准值，噪声≤标准值
连续3次测量重复性误差≤5%
六、常见问题处理指南
1. 调试异常处理
振动超标：
检查步骤：平衡校正→对中复查→基础刚性检测
处理措施：调整预紧力→更换润滑剂→检查配合公差
温度异常：
诊断流程：润滑检查→载荷验证→游隙测量
解决方案：清洁润滑系统→调整载荷分布→修正游隙
2. 预防性维护建议
定期检测周期：
日常检查：每8小时记录温度和振动
周检：润滑状态分析
月检：全面振动频谱采集
润滑维护规范：
补充周期：运行2000小时或温度上升15%
更换标准：污染度达到ISO 4406 18/16/13
注油量：填充轴承内部空间30-50%
七、调试安全注意事项
操作安全：
热装作业必须使用耐高温手套
高速试运行时应设置安全防护区
测量过程中禁止调整测量设备
设备保护：
调试前确认润滑系统畅通
突然停机后必须手动盘车检查
长期停用应进行防锈处理
本调试方法基于NACHI轴承技术手册（2023版）和ISO 15242-2015标准编制，适用于精密机械、机床主轴、风电齿轮箱等关键部位的NACHI轴承调试工作。实际应用中应根据具体工况参数进行适当调整，建议在NACHI技术工程师指导下完成关键设备的调试作业。