"ГОСТ Р 52545.4-2013 (ИСО 15242-4:2007). Национальный стандарт Российской Федерации. Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Часть 4. Радиальные роликовые цилиндрические подшипники"
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 10.04.2013 N 45-ст)

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью "Инжиниринговый центр ЕПК" (ООО "ИЦ ЕПК") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 307 "Подшипники качения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 10 апреля 2013 г. N 45-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 15242-4:2007 "Подшипники качения. Методы измерения вибрации. Часть 4. Радиальные роликовые цилиндрические подшипники с цилиндрическим отверстием и цилиндрической наружной поверхностью" (ISO 15242-4:2007 "Rolling bearings - Measuring methods for vibration - Part 4: Radial cylindrical roller bearings with cylindrical bore and outside surface") путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования применяемого международного стандарта для приведения в соответствие с требованиями ГОСТ Р 1.5-2004 (подпункт 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Настоящий стандарт является четвертой частью стандарта под общим заголовком "Подшипники качения. Методы измерения вибрации", состоящего из следующих частей:

- часть 1. Основные положения;

- часть 2. Радиальные и радиально-упорные шариковые подшипники;

- часть 3. Роликовые конические и радиальные сферические подшипники;

- часть 4. Радиальные роликовые цилиндрические подшипники.

Все указанные части являются модифицированными по отношению к соответствующим частям международного стандарта.

Дополнительные положения, учитывающие потребности национальной экономики и особенности национальной стандартизации, приведены в 5.1.2, 5.1.3 и 6.5, которые заключены в рамку из тонких линий. Информация с объяснением причин включения этих положений приведена в примечаниях к указанным структурным единицам.

С учетом требований национальной экономики по достижении достоверности и точности измерений был принят частотный диапазон измерения вибрации, более распространенный в национальной и международной практике, а также введены требования по измерению октавных и третьоктавных спектров. В таблице 2 в связи с этим изменено значение граничной частоты с 50 Гц на 25 Гц, которое выделено в тексте полужирным курсивом, а в сноске в таблице 2 изменен нижний предел частотного диапазона с 50 Гц на 20 Гц, что также выделено полужирным курсивом. 5.2.2 дополнен положениями по измерению октавных и третьоктавных спектров, которые выделены полужирным курсивом.

В 6.1.3.1 изменены требования к тонкости фильтрации масла. Абсолютная тонкость фильтрации 0,8 мкм изменена на номинальную тонкость фильтрации 6 мкм, что выделено полужирным курсивом. Значение абсолютной тонкости фильтрации 0,8 мкм, приведенное в примененном стандарте, является ошибочным.

Изменен 6.2, содержащий требования к окружающей среде, который выделен вертикальной полужирной линией, расположенной на полях текста. Вместо ссылок на три международных стандарта ИСО приведены конкретные допуски для параметров атмосферы.

Добавлено дополнительное Приложение ДА, в котором подробно изложен метод определения радиальных биений узла осевого нагружения по отношению к оси вращения шпинделя и приведения параметров соосности к позиции измеряемого подшипника, поскольку в примененном международном стандарте это изложено недостаточно полно.

Структура и нумерация структурных элементов не изменены, добавлена нумерация абзацев внутри структурных элементов.

Настоящий стандарт устанавливает методы и условия измерения вибрации радиальных роликовых цилиндрических однорядных и двухрядных подшипников в установленных условиях измерения.

Настоящий стандарт распространяется на радиальные роликовые цилиндрические однорядные и двухрядные подшипники с цилиндрическим отверстием и цилиндрической наружной поверхностью.

Примечание. При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52545.1, ГОСТ 24346, ГОСТ 24347, ГОСТ 24955 и ГОСТ 25347.

4.1. Частота вращения

4.1.1. Частота вращения, если не указано иное, должна быть (1800 об/мин) для подшипников с наружным диаметром до 100 мм включительно и (900 об/мин) для подшипников с наружным диаметром свыше 100 до 200 мм включительно. Допустимые отклонения должны быть от минус 2% до плюс 1% номинальной частоты вращения.

4.1.2. Допускается применение других частот вращения и допусков по согласованию между изготовителем и потребителем. Например, для подшипников малого размерного диапазона, чтобы получить адекватный сигнал, допускается использовать более высокие частоты вращения [от 40 до (от 2400 до 3600 об/мин)]. Для подшипников большого размерного диапазона, во избежание возможного разрушения ролика или дорожки качения, допускается использовать более низкие частоты вращения [от 7,5 до (от 450 до 600 об/мин)].

4.2.1. Нагрузка подшипника должна иметь радиальное направление. Значения нагрузок указаны в таблице 1.

4.2.2. Допускается применение других значений радиальных нагрузок и допусков по согласованию между изготовителем и потребителем. Например, в зависимости от конструкции подшипника и используемого смазочного материала допускается использовать более высокую нагрузку для предотвращения проскальзывания между роликом и дорожкой качения или более низкую нагрузку для предотвращения возможного разрушения ролика и дорожки качения.

Для подшипников, способных воспринимать осевую нагрузку, следует прилагать осевую нагрузку до 30 Н к наружному кольцу для обеспечения стабильного вращения.

Значение, положение и направление прилагаемой внешней нагрузки приведены в 6.3.3.

Примечание. Значения радиальных нагрузок являются результирующими (суммарными) значениями. Действительные значения зависят от применяемого угла нагружения (смотри рисунок 3).

5.1.1. Измеряемым параметром вибрации, если не указано иное, является среднеквадратическое значение виброскорости.

5.1.2. Иными измеряемыми параметрами вибрации могут быть среднеквадратические значения виброускорения.

5.1.3. Параметры вибрации допускается измерять и выражать в логарифмических уровнях величин (децибелах), обязательно указывая исходное значение величины.

Примечание. Приведенные выше дополнительные по отношению к ИСО 15242-4:2007 требования добавлены в связи с тем, что в Российской Федерации широко распространено измерение вибрации машин и механизмов, в частности подшипников качения, по виброускорению, а также измерение виброскорости и виброускорения в логарифмических уровнях величин.

5.2.1. Параметры вибрации измеряют в одной или более полосах частот с граничными частотами, если не оговорено иное, указанными в таблице 2.

Примечание. По согласованию между изготовителем и потребителем могут быть использованы другие диапазоны частот.

5.2.2. Как альтернативный или дополнительный вариант применяют октавный, третьоктавный или узкополосный спектральный анализ вибрации. Среднегеометрические частоты октавных и третьоктавных фильтров выбирают согласно ГОСТ 12090 <*>.

--------------------------------

<*> Добавленные, выделенные полужирным курсивом слова и фразы уточняют понятие спектрального анализа и дают ссылку на стандарт, устанавливающий ряд среднегеометрических частот.

Измерение значений импульсов или всплесков во области сигнала скорости, возникающих обычно из-за дефектов поверхности и/или загрязнения измеряемого подшипника, может рассматриваться как дополнительный вариант по соглашению между изготовителем и потребителем. Существуют различные методы оценки в зависимости от типа подшипника и вида его применения.

5.4.1. Радиальные роликовые цилиндрические однорядные и двухрядные подшипники измеряют под воздействием радиальной нагрузки, приложенной в радиальном направлении к наружному кольцу и перпендикулярно оси внутреннего кольца. Осевая нагрузка может оказаться необходимой для обеспечения стабильного вращения. Если применяется осевая нагрузка, то она прилагается с одной стороны наружного кольца. Если позволяет конструкция радиального роликового цилиндрического двухрядного подшипника, испытание следует повторить с осевой нагрузкой, приложенной с другой стороны наружного кольца.

5.4.2. Для увеличения точности результатов измерений целесообразно выполнить многократные измерения при различных угловых положениях наружного кольца по отношению к датчику.

5.4.3. При приемке подшипника наибольшее из полученных при разных положениях значений не должно превышать установленных или взаимно одобренных изготовителем и потребителем пределов для каждого оцениваемого параметра вибрации.

5.4.4. Продолжительность измерения - согласно ГОСТ Р 52545.1 (подраздел 6.5).

6.1.1.1. Подшипники с заложенным смазочным материалом (пластичным, жидким или твердым), включая типы подшипников с защитными шайбами и уплотнениями, измеряют в состоянии поставки.

Примечание. Некоторые пластичные смазочные материалы, смазочные или твердые смазочные материалы увеличивают либо уменьшают вибрацию подшипника по сравнению с базовыми условиями, изложенными в 6.1.2 и 6.1.3.

6.1.1.2. Базовые условия проведения измерений (изложенные в 6.1.2 и 6.1.3), как правило, применяют к подшипникам без предварительно заложенного смазочного материала. Но их можно применять и для подшипников с заложенным смазочным материалом в случае разногласий, касающихся оценки источника неприемлемых уровней вибрации.

Поскольку загрязнение влияет на вибрацию подшипника, подшипник должен быть полностью очищен с применением мер предосторожности так, чтобы не внести загрязнение и не создать дополнительных источников вибрации.

Примечание. Некоторые консерванты могут соответствовать требованиям смазочного материала при проведении измерений вибрации (см. 6.1.3). В таком случае нет необходимости удалять эти консерванты.

6.1.3.1. Перед измерением подшипник необходимо смазать отфильтрованным смазочным маслом (номинальная тонкость фильтрации <*> фильтрующего элемента 6 мкм) с номинальной вязкостью в диапазоне от 10 до 100 мм²/с. Классификация и обозначение масел - по ГОСТ 17479.4.

Примечание. Другие значения вязкости смазочного масла могут быть согласованы между изготовителем и потребителем в целях соответствия виду применения.

--------------------------------

<*> Определение к данному термину установлено в ГОСТ 26070-83 "Фильтры и сепараторы для жидкостей. Термины и определения".

6.1.3.2. Процедура смазывания должна включать в себя обкатку (приработку) в целях достижения равномерного распределения смазочного масла в подшипнике.

Подшипники следует измерять в окружающей среде, не оказывающей влияния на вибрацию подшипника.

6.3.1.1. Конструкцией шпинделя с оправкой, применяемого для крепления и приведения во вращение внутреннего кольца подшипника, должно быть предусмотрено, чтобы, кроме передачи вращательного движения, он представлял собой жесткую базовую систему для оси внутреннего кольца.

6.3.1.2. Передача вибрации между узлом шпинделя с оправкой и внутренним кольцом подшипника в применяемом диапазоне частот должна быть незначительной по сравнению с вибрацией подшипника. В случае разногласий точные значения должны быть согласованы между изготовителем и потребителем.

Конструкцией системы нагружения, применяемой для приложения нагрузок к наружному кольцу подшипника, должна быть обеспечена возможность свободного вибрирования кольца в радиальных, осевых, угловых и изгибных формах колебаний в зависимости от типа подшипника.

6.3.3.1. Постоянную внешнюю радиальную нагрузку вместе с рекомендуемой осевой нагрузкой, если она применяется, прикладывают к наружному кольцу. Значения нагрузок указаны в 4.2.

6.3.3.2. Искажение формы колец подшипника, вызываемое контактом с элементами механического узла, должно быть незначительным по сравнению с геометрической точностью измеряемого подшипника.

6.3.3.3. Положение прилагаемой внешней радиальной нагрузки должно быть в середине наружной поверхности наружного кольца. Направление прилагаемой внешней радиальной нагрузки должно быть перпендикулярно оси вращения шпинделя. Позиция и направление прилагаемой внешней радиальной нагрузки должны находиться в пределах, указанных на рисунке 1 и в таблице 3. Измерение перпендикулярности в соответствии с Приложением A.

6.3.3.4. Положение и направление прилагаемой внешней осевой нагрузки должно совпадать с осью вращения шпинделя в пределах, указанных на рисунке 2 и в таблице 4. Измерение соосности в соответствии с Приложением B.

a - линия действия внешней нагрузки;

b - ось вращения внутреннего кольца подшипника;

H - радиальное отклонение линии действия нагрузки от оси подшипника;

- угловое отклонение линии действия нагрузки от оси подшипника.

6.3.4.1. Датчик должен быть расположен на наружной поверхности наружного кольца подшипника.

6.3.4.2. Положение датчика вдоль оси подшипника должно быть в плоскости, соответствующей середине контактов нагруженной дорожки качения наружного кольца с роликами, как это показано на рисунке 3.

a - положение датчика;

b - приложенная радиальная нагрузка;

c - направление осевой нагрузки (если она имеется);

d - результирующая приложенных радиальных нагрузок.

Примечание. Положение датчика и приложенной радиальной нагрузки действительно для всех конструктивных разновидностей радиальных роликовых цилиндрических подшипников.

6.3.4.3. Угловое положение датчика по окружности наружной поверхности подшипника должно быть в плоскости, соответствующей направлению результирующей радиальной нагрузки, как это показано на рисунке 3. Для этого радиальные нагрузки должны прилагаться таким образом, чтобы их можно было привести к единой равнодействующей радиальной нагрузке, значение которой дано в таблице 1.

6.3.4.4. Максимальное допустимое отклонение положения датчика вдоль оси подшипника при основном (см. рисунок 3) и альтернативном (см. рисунок 4) положениях, мм:

a - положение датчика;

b - приложенная радиальная нагрузка;

c - направление осевой нагрузки (если она имеется).

6.3.4.5. Максимальное допустимое угловое отклонение для всех наружных диаметров от минус 5° до плюс 5°.

6.3.4.6. Направление оси чувствительности датчика должно быть перпендикулярно к оси вращения (см. рисунок 5). Угловое отклонение от радиальной оси не должно превышать 5° в любом направлении.

--------------------------------

<a> В любом направлении.

Цилиндрическая поверхность оправки, на которой монтируют внутреннее кольцо подшипника, должна иметь наружный диаметр с полем допуска f5 согласно ГОСТ 25347. Это обеспечит скользящую посадку в отверстии подшипника.

Квалифицированный оператор должен гарантировать проведение измерений вибрации в соответствии с настоящим стандартом.

Повторяемость и правильность результатов измерений - согласно ГОСТ Р 52545.1 (подраздел 8.3).

Примечание. Приведенное выше дополнительное по отношению к ИСО 15242-3:2006 положение введено в соответствии с требованиями ГОСТ 1.5-2001 для стандартов на методы контроля и измерения.

A.1. Перпендикулярность устройства радиального нагружения следует измерять двумя измерительными головками, расположенными на некотором радиальном расстоянии между ними, смонтированными на планке, прикрепленной к валу шпинделя и перпендикулярной оси шпинделя (смотри рисунок A.1). Указанные измерительные головки должны быть установлены на ноль при одинаковом расстоянии от боковой поверхности планки.

A.2. Разность измеренных показаний двух измерительных головок следует пересчитать в угловое отклонение от перпендикулярности устройства радиального нагружения для того, чтобы сравнить с пределами, приведенными в таблице 3. Измерение должно проводиться в позициях каждого из двух поршней устройства нагружения.

B.1. Смещение устройства для нагружения следует измерять двумя измерительными головками, смонтированными на планке, прикрепленной к валу шпинделя, и расположенными на некотором осевом расстоянии между ними, как указано на рисунке B.1. Вал шпинделя следует медленно вращать, а измерительными головками измерять радиальное биение нагружающего поршня.

B.2. Радиальное биение, измеренное двумя измерительными головками, должно быть приведено к осевому положению измеряемого подшипника <*>, для того чтобы сравнить с предельными значениями, которые даны в таблице 4.

--------------------------------

<*> Подробно способ приведения параметров соосности к позиции измеряемого подшипника дан в дополнительном Приложении ДА.

ДА.1. Основные расстояния вдоль оси показаны на рисунке ДА.1.

a - подшипник;

A - левая измерительная головка;

B - правая измерительная головка.

Обозначения, используемые в данном приложении:

- максимальное показание левой измерительной головки в миллиметрах;

- минимальное показание левой измерительной головки в миллиметрах;

a - амплитуда биения в позиции левой измерительной головки в миллиметрах;

- максимальное показание правой измерительной головки в миллиметрах;

- минимальное показание правой измерительной головки в миллиметрах;

b - амплитуда биения в позиции правой измерительной головки в миллиметрах;

l - расстояние вдоль оси между головками в миллиметрах;

- расстояние вдоль оси между правой головкой и ближним торцом подшипника в миллиметрах;

- расстояние вдоль оси между правой головкой и дальним торцом подшипника в миллиметрах;

- разность фаз между биениями в позиции левой и правой измерительных головок в градусах.

ДА.2. Амплитуды биений в позициях головок вычисляют по формулам:

ДА.3. Разность фаз между биениями в позиции левой и правой измерительных головок определяют как угол между угловыми позициями вала, в которых показания головок достигают максимума.

ДА.4. Угловое отклонение линии действия нагрузки от оси подшипника (см. рисунок 1) вычисляют по формуле

ДА.5. Радиальное отклонение линии действия нагрузки от оси подшипника H (см. рисунок 1) в позиции переднего и заднего торцов соответственно вычисляют при двух значениях : при и при 

Наибольшее из двух вычисленных значений принимают в качестве радиального отклонения линии действия нагрузки в позиции измеряемого подшипника.

ДА.6. Допускается применять другие методы измерения соосности, например с помощью лазерного центровщика.