滚动轴承的测量和检验的原则与方法(一讲)
轴承的检测以及规范使用注意事项
滚动声的大小及音质的检查应该采用测声器对运转中的轴承的进行检查，用先进的工具会精确的判断出问题的所在，轴承即使有轻微的剥离等损伤，也会发出异常音和不规则音，用测声器能够分辨。
接着轴承的振动检查，看看轴承的损伤很敏感，是否剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承振动测量中反映出来，所以，通过采用特殊的轴承振动测量器（频率分析器等）可测量出振动的大小，通过频率分不可推断出异常的具体情况。
然而每台机器测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同，因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判断标准。
1.机械损伤严重时在接触外表发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤；一般情况下，轴承机械损伤是指轴瓦的合金外表出现不同水平的沟痕。
接触面损伤与烧蚀现象同时存在造成轴承机械损伤的主要原因是轴承外表难以形成油膜或油膜被严重破坏。
2.轴承穴蚀外表层发生塑性变形和冷作硬化，滑动轴承在气缸压力冲击载荷)反复作用下。
局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，受载外表层形成穴。
一般轴瓦发生穴蚀时，先出现凹坑，然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂，裂纹沿着界面的平行方向扩展，直到剥落为止。
滑动轴承穴蚀的主要原因是由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱，油流紊乱的真空区形成气泡，随后由于压力升高，气泡溃灭而产生穴蚀。
穴蚀一般发生在轴承的高载区，如曲轴主轴承的下轴瓦上。
3.疲劳点蚀由于发动机超负荷工作，轴承疲劳点蚀是指。
使得轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。
这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大，或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。
因此，使用时应该注意防止轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转；怠速时要将发动机调整到稳定状态；确保正常的轴承间隙，防止发动机转速过高或过低；检查、调整冷却系统的工作情况，确保发动机的工作温度适宜。
4.轴承合金腐蚀润滑油中所台的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质，轴承合金腐蚀一般是区为润滑油不纯。
滚动轴承的状态检测与故障诊断ppt课件
43.0Hz
Fourier Spectrum(M b)- Input (Mgnitude)
Wrking:
Input:
Input:FFT
Anal
yzer
87.0H
130.0Hz
260.0Hz
0
40
80
120
160
200
24z]
经过包络处理之后，不平衡、松动、皮带轮偏斜、轴向窜动等频率都被滤 掉了，只用考虑轴承故障和泵进排液阀冲击。而进排液阀产生的冲击频率是泵 转频的1、3、6 …倍，包络谱中主要频率分量是43Hz、87Hz、130Hz、260Hz, 不是转频5.58Hz 的倍频分量，由此断定故障不是由泵进排液阀窜绕引起的。当 轴承跑内圆或轴承磨损使间隙增大时也会在包络谱上产生转频及其谐波分量。 经过比对，这些频率分量是滚动体故障频率14.7Hz 的3、6、9、18倍频，表明滚 动体出现故障，并且很严重。
命。
2)磨损
由于滚道和滚动体的相对运动和尘埃异物引起表面磨损，润滑不良会加剧磨 损，结果使轴承游隙增大，表面粗糙度增加，降低了轴承运转精度，因而也 降低了机器的运动精度，表现为振动水平及噪声的增大。
3)擦伤
由于轴承内外滚道和滚动体接触表面上的微观凸起或硬质颗粒使接触面 受力不均，在润滑不良、高速重载工况下，因局部摩擦产生的热量造成接触 面局部变形和摩擦焊合，严重时表面金属可能局部熔化，接触面上作用力将 局部摩擦焊接点从基体上撕裂。
随着轴承的运转，轴承滚动表面会产生轻微的缺陷，这些轻微缺陷引 起的振动会激起轴承部件的固有频率(fn)振动或轴承支承结构共振， 一般振 动频率在500Hz～2kHz。
第二阶段
边频爷
1仪
3)第三阶段：轴承缺陷频率及其倍频振动阶段
滚动轴承的振动测量与简易诊断
滚动轴承的振动测量与简易诊断由于滚动轴承的故障信号具有冲击振动的特点，频率极高，衰减较快，因此利用振动信号对其进行监测诊断时，除了参考前面差不多介绍的旋转机械、往复机械的振动测试方法以外，还应依照其振动特点，有针对性地采取一些措施和方法。
一、测点的选择滚动轴承因故障引起的冲击振动由冲击点以半球面波方式向外传播，通过轴承零件、轴承座传到箱体或机架。
由于冲击振动所含的频率专门高，每通过零件的界面传递一次，其能量缺失约80％。
因此，测量点应尽量靠近被测轴承的承载区，应尽量减少中间传递环节，探测点离轴承外圈的距离越近越直截了当越好。
图1表示了传感器位置对故障检测灵敏度的阻碍。
在图1 (a)中，假如传感器放在承载方向时为100%，则在承载方向士45°方向上降为95％（- 5dB），在轴向则降为22%-25%（-12～13dB）。
在图1 (b)中，当止推轴承发生故障产生冲击并向外散发球面波时，假如在轴承盖正对故障处的读数为100%，则在轴承座轴向的读数降为5%（-19dB)。
在图1 (c) 和(d)中给出了传感器安装的正确位置和错误位置，较粗的弧线表示振动较强烈的部位，较细的弧线表示因振动波通过界面衰减导致振动减弱的情形。
图1 传感器位置对故障检测灵敏度的阻碍由于滚动轴承的振动在不同方向上反映出不同的特性，因此应尽量考虑在水平（x）、垂直（y）和轴向（z）三个方向上进行振动检测，但由于设备构造、安装条件的限制，或出于经济方面的考虑，不可能在每个方向上都进行检测，这时可选择其中的两个方向进行检测。
二、传感器的选择与固定方式依照滚动轴承的结构特点，使用条件不同，它所引起的振动可能是频率约为1kHz以下的低频脉动（通过振动），也可能是频率在1kHz以上，数千赫乃至数十千赫的高频振动（固有振动），通常情形下是同时包含了上述两种振动成分。
因此，检测滚动轴承振动速度和加速度信号时应同时覆盖或分别覆盖上述两个频带，必要时能够采纳滤波器取出需要的频率成分。
如何检查滚动轴承
滚动轴承的检查（1）滚动轴承得检修项目如有下列情况之一应更换轴承:1)检查轴承内外滚道应无凹坑、锈蚀、变色。
2)检查轴承保护架无裂纹、磨损、松动。
3)检查轴承润滑脂应无变色、过热现象。
4)检查轴承间隙不超过规定，手盘轴承转动应无异常、振动及摆动。
（2）滚动轴承测量间隙的方法：使用5A铅丝约50－80mm长伸入轴承内滚道及钢球之间，用力盘动轴承外套，使钢球在铅丝上压过，然后取出铅丝，用外径千分尺测量所压铅丝最薄的地方，厚度数值即为轴承间隙值。
（3）轴承间隙应符合下表规定，否则应更换。
（4）滚动轴承的内套及外套在运行中不得有松动、转动现象。
1)如轴承内套松动或转动，说明转子轴径变细，硬应采取对轴进行涂度祸镶套处理的办法。
2)如轴承外套松动或转动，说明轴承室或端盖磨损，应进行涂镀。
（5）滚动轴承的清洗办法如下：1)清洗的目的：洗去轴承上的防锈剂，洗去由于不慎进入轴承的赃物杂物。
2)清洗方法：a．用防锈油封存的轴承，使用前可用汽油或煤油清洗。
b．用高粘度油和防锈油脂进行防护的轴承，可先将轴承放入油温不超过100℃轻质矿物油（N15机油或变压器油）中溶解，待防锈油质完全溶化再从油中取出，冷却后再用汽油或煤油清洗。
c. 用气相剂，防锈水和其他水溶性防锈材料的轴承，可用皂类或其他清洗剂水溶液清洗。
3)清洗干净的轴承不要直接放在工作台上或不干净的地方,要用干净的布或纸垫在轴承下面,不要用手直接去拿,以防汗液使轴承生锈,最好戴上不易脱毛的帆布手套。
4)两面带防尘盖或密封圈的轴承,出厂前已加入润滑剂,安装时不要进行清洗。
另外，涂有防锈润滑两用油脂的轴承也不要清洗。
滚动轴承的状态监测与故障判断
滚动轴承的状态监测与故障判断滚动轴承是工业领域中常见的机械部件之一，主要用于支撑和转动机械设备。
在使用过程中，滚动轴承可能会出现一些故障，如轴承损耗、磨损等问题。
针对这些故障，及时进行状态监测和故障判断是非常必要的。
本文将从滚动轴承的状态监测和故障诊断两个方面进行介绍。
指标监测：通过监测关键指标，如轴承的温度、位置振动、噪声等，可以获得轴承的运行状态。
其中，温度的监测是比较常见的方法，通常使用温度计和红外线测温技术进行监测。
对于高速轴承还可以使用锅炉测温计进行实时监测。
位置振动监测是指通过振动传感器或加速度计获取轴承的振动数据，根据振动数据来分析轴承的状态。
如果轴承的振动频率很高，则说明可能存在故障。
油润滑监测：为了确保轴承的正常运行，需要进行油润滑监测。
在油润滑监测过程中需要测量油温、油压、粘度等指标，同时还需要检查油的浑浊度和金属微粒的含量。
这些指标可以帮助判断油润滑的状态是否正常。
损耗诊断：损耗是指轴承零件表面材料的脱落、烧焦、磨损等现象。
通过损耗诊断可以确定损耗的原因，如材料强度、润滑状况等。
损耗诊断可以使用金相分析和扫描电子显微镜等技术。
磨损诊断：磨损是指轴承零件表面材料被磨损或腐蚀的现象。
磨损可能是由于轴承内部的某些因素引起的，例如材质、润滑状况、工作载荷等。
可以使用虚拟仪器技术、金属磨损颗粒分析等方法对轴承的磨损程度进行诊断。
结论通过对滚动轴承的状态监测和故障诊断，可以提高轴承的可靠性和安全性，延长轴承的使用寿命，减少维修和更换的次数和成本。
因此，对滚动轴承进行状态监测和故障诊断是非常重要的。
滚动轴承检测方法ppt课件
dBn： 冲击脉冲值的标准分贝。用来评定滚动轴承工作状态的标准
dBn ＝dBsv－ dBi
dBc : 地毯分贝，其数值为每秒产生200个冲击脉冲信号的最高读数,
工作状态良好的滚动轴承地毯值一般低于10
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冲击脉冲法
dBi 70 45 30 10 -10 60 dBn 35 20 0
绿色： 黄色： 红色：
式中：
A tx t x t
2 2 h
1 t tan
x t k x t
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包络解调分析法
幅值A(t)就是信号x(t)的包络信号，这样经过希尔伯特变换检波，除 去高频的振动分量，然后用含有缺陷激振分量的A(t)代替原始信号x(t) 进行频谱分析，便可以进行缺陷的故障诊断。
滚动轴承故障的检测方法
铁谱分析
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振动信号法
振动信号法几种方法：
1.峰值检测法
滚动轴承运行主要故障特征：振动大、温度高、噪声响 检测振动峰值（一般为振动加速度峰值），配合温度检测和噪声比较
2.崤度检测法
峭度：
4 ＝ x x dx f
1g （pk）、1.1（rms ）、1kHz 1g （pk）、22（rms ）、50Hz
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包络解调分析法
无故障
外圈故障
内圈故障
保持架故障
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包络解调分析法
SKF的方法
加速度包络值（gE） 频率范围：500Hz～10kHz，进行特殊处理
加速度包络的平均峰值
推荐值：
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振动尖峰能量
6. 振动尖峰能量(SPIKE ENERGY－恩泰克专利技术)
振动尖峰能量主要用于监测诊断滚动轴承和齿轮的缺陷。所 谓振动尖峰能量(gSE)就是“短瞬间内金属碰撞和随机振动所产 生的通过机器的结构外传的振动脉冲能量。测量振动加速度，通 过高通滤波，滤掉5kHz以下的频率分量， 因为一般机械振动故 障如不对中和不平衡等产生的振动通常都低于5kHz，振动脉冲能 量激发支撑机构的自振频率，这种频率作为载波频率与轴承故障
滚动轴承检查基础名师制作优质教学资料
外径千分尺
使用方法 1）、测量前，转动千分尺的测力装置，使两测砧面靠合 ，并检查是否密合，同时看微分筒与固定套筒的零线是 否对齐，如有偏差应调固定套筒对零。 2）、测量时，用手转动测力装置，控制测力，不允许用 冲力转动微分筒。千分尺测微螺 杆的轴线应与零件表面 垂直。 3）、读数时，最好不取下千分尺进行读数，如需要取下 读数，应先锁紧测微螺杆，然后轻轻取下千分尺，防止 尺寸变动。读数要细心，看清刻度，不要错读0.5mm。
接收数 0 0 0 0 0 0 0 0
拒收数 1 1 1 1 1 1 1 1
滚针弯曲试验
5
0
1
圆锥（圆柱）滚子、滚
5
0
1
针凸度
注1、 钢球压碎载荷、压缩试验、滚针的弯曲试验分别按JB/T1255-2001、JB/T10336-2002的规定
注2、 用户对凸度项目有要求时，可作为关键项目，并根据样品图样等技术文件检验
游标卡尺
内径测脚
锁定旋钮
主尺
深度窄片
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 12 34 56 78 9 0
被测球体
游标尺
外径测脚
使用方法 1）、测量前应将卡尺擦净，量爪贴合后游标和主尺零线 应对齐； 2）、测量时，所用的测力应使两量爪刚好接触零件表面 为宜； 3）、测量时，应防止卡尺歪斜； 4）、在游标上读数时，避免视线误差。
调心滚子轴承
成品 内径尺寸(Δds、 Δdmp、Vdsp、 Vdmp、 圆锥孔锥度公差Δd1mp-Δdmp ） 外径尺寸(ΔDs、 ΔDmp、VDsp、 VDmp） 内圈宽度（ΔBs、VBs） 外圈宽度（ΔCs、VCs） 内圈的径向跳动（Kia） 外圈的径向跳动（Kea) 内、外径的垂直度（Sd、SD） 径向游隙（Gr) 残磁(单位mT） 振动值（内径10~120mm轴承的振动速度值) 旋转灵活性 外观
滚动轴承质量的经验鉴定方法
滚动轴承质量的经验鉴定方法
滚动轴承质量的经验鉴定方法：
1、外观鉴定：检查轴承外观，看是否有明显的磨损、烧焦、油垢、污物等异常情况。
2、摩擦试验：用摩擦测试仪测量轴承的摩擦系数，如果大于正常范围，则说明轴承质量不佳。
3、内部检查：用放大镜或X射线技术检查轴承内部，看是否有裂纹、松动、割伤等异常情况。
4、反转检查：将轴承进行反转旋转，检查其阻力是否均匀，如果不均匀，则说明轴承质量不好。
5、承载能力检查：将轴承放入测量装置中，测量其承载能力，并对比标准值，如果低于标准值，则说明轴承质量不佳。
滚动轴承检测方法
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频谱分析法
3.频谱分析法
利用振动数据采集器对滚动轴承振动信号进行频谱分析，需要 建立轴承数据库软件（几万个轴承型号），得到滚动轴承内圈、外圈、
滚珠和保持架的特征频率进行比对分析
黄色 绿色 红色
Bearing defect - 19-05-05 - time signal - Amplitude Modulation
2 2 h
t t an1
xk t x t
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包络解调分析法
幅值A(t)就是信号x(t)的包络信号，这样经过希尔伯特变换检波， 除去高频的振动分量，然后用含有缺陷激振分量的A(t)代替原始信号 x(t)进行频谱分析，便可以进行缺陷的故障诊断。
X(t)=U(t)•A(t) 实验采用圆柱滚子轴承N205，轴承参数为： 滚动体直径d=7.5mm，轴承节径D=39mm，滚动体数Z=12，接触角α=0。
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目标：主导石化行业的检测技术应用和发展方向
任务：注重现场问题的解决
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滚动轴承故障的检测方法
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滚动轴承故障的检测方法
滚动轴承是泵、风机和电机的主要基础零部件之一， 是日常生产运行中重点监测对象。下图描述了泵和电机 主要存在的运行机械故障。
轴承失效 密封失效 失去平衡
不对中
碰磨
松动
滚动轴承生命周期
滚动轴承生命周期
冲击 脉冲 信号 水平 峰值 疲劳
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典型
滚动轴承故障的检测方法
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滚动轴承是泵、电机和风机的易损件，轴承的故障会导 致设备剧烈振动和噪声，甚至会引起部件损坏。 滚动轴承在运转过程中引起损坏的故障原因：装配不当、 润滑不良（水分和异物侵入、腐蚀），振动大和过载。
滚动轴承的状态监测与故障判断
滚动轴承的状态监测与故障判断
滚动轴承是一种常见的机械设备，用于支撑旋转轴的运动。
由于长时间工作和外界环
境的影响，滚动轴承容易出现故障，对设备运行造成不良影响。
对滚动轴承的状态进行监
测和故障判断非常重要。
滚动轴承的状态监测主要包括振动、温度和声音三个方面。
振动监测是滚动轴承状态监测中最常用的方法之一。
通过对滚动轴承的振动信号进行
采集和分析，可以判断滚动轴承是否存在异常。
通常采用加速度传感器安装在滚动轴承上，通过测量振动信号的振幅、频率和相位等参数，可以判断轴承是否存在轴向、径向和角向
振动异常。
温度监测也是滚动轴承状态监测中的重要方法。
由于滚动轴承在工作过程中会产生摩
擦和热量，因此温度的升高可能是滚动轴承存在问题的信号。
通过在滚动轴承上安装温度
传感器，可及时监测轴承温度的变化，当温度超过设定的阈值时，即可判断轴承存在异常
情况。
对于滚动轴承的故障判断，可以通过上述状态监测方法得到的数据进行分析和对比。
当滚动轴承的振动频率突然增大、温度异常升高、噪音变得异常大时，很有可能是滚动轴
承出现了故障。
还可以制定一套滚动轴承健康状态和故障特征的模型，通过监测数据和模
型进行对比分析，准确判断滚动轴承是否存在故障。
滚动轴承的状态监测和故障判断是保证设备安全运行和提高设备可靠性的重要手段。
通过振动、温度和声音监测等方法，可以实时监测滚动轴承的状态，并根据监测结果进行
故障判断和预测，为设备的维护提供科学依据。
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原则1，座圈滚道与底面间厚度变动量的两点测 量。
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• 内径 d • 原则l，内径的两点测量。
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5.1 内径 d 原则l，内径的两点测量。
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5.2滚子组内径 原则1，外圈为自由状态的滚子组内径功能检验。
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原则2，外圈紧定时，滚子组内径的功能检验。
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原则3，在标准量规上通过测径向位移，测量滚 子组的内径。
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5.3外径D 原则1，外径的两点测量。
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四、测量和检验的原则及方法
• 特殊应用； • 应用的限制条件； • 误差的特殊原因； • 对仪器的特殊要求； • 仪器实例； • 读数的处理。 • 注：测量仪器的精度、设计及操作者的技
巧均未考虑。有时这些因素对测量或检验结果 的影响比所述测量方法之间之的差别还大。
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五、内圈和外圈、轴圈和座圈的 测量原则和方法
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原则2，外径的间距测量。
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5.4套圈宽度 原则1，内圈和外圈宽度的两点测量。
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原则2，凸缘宽度的两点测量。
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5.5倒角尺寸 原则1，用样板比较检验倒角尺寸。
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5.6 端面对内孔的跳动Sd 原则1，在绕内孔轴线旋转过 程中，从一固定点测量端面对内孔跳动的距离变动量。
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滚动轴承 测量和检验的原则及方法
第一讲 讲课人：
培训题目
教学目的：
1.了解其定义； 2.了解轴承标准公差符号 ； 3.了解轴承测量的基本原则和方法。
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内容摘要（目录）
主要是从一下几个方面进行分析和讲解： 1.了解其定义； 2.了解轴承标准公差符号 ； 3.测量所要具备的一般条件 ; 4.测量和检验的原则及方法 ; 5.内圈和外圈、轴圈和座圈的测量原则和方法 ; 6.成套轴承的测量原则和方法;
原则2，支承端面和内孔母线，在旋转过程中，从一固定 点测量端面对内孔跳动的距离变动量。
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5.7外表面母线对端面倾斜度的变动量SD • 原则1，支承端面和外表面母线，在旋过
程中，从一固定点测量端面对外径跳动 的距离变动量。
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－2－
5.8推力轴承垫圈厚度变动量Si，Se
原则1，轴圈（中圈）滚道与底面间厚度变动量的两点测量。
• 对于每一类被测量或检验的特征参数，本标准第7和第 8章规定一种或多种测量或检验原则。对于每一测量原 则，给出了一种或多种测量方法。
• 在表示测量原则的图表中，左边“方法”栏下表 示的内容为：
• 说明方法示意图；
•
测量方法的基本特征；
• 读取数据；
• 重复测量要求。
• 右边“说明”栏下表示的内容为：
• 量规：几何形状和尺寸已界定的装置，用于评 定零件的某一特性与尺寸规范的一致性。该装 置只能给出“过”和/或“止”的结果(如塞规)。
• 测量力：由指示仪或记录器的测头施加于被测 件上的力。
• 基准面：轴承加工中指定的表面，可用作测量 的基准。
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二、符号
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三、一般条件
1.测量温度：测量前应使被测轴承、零件 、块规或标准件、测量仪表处于同一温 度，测量时应尽可能避免热量传递到被 测零件或轴承上，推荐的环境温度为十 20℃。
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三、一般条件
• 5 测量误差：总测量误差，原则上不应超过 公差的10%。
• 6 心轴：当使用心轴测量跳动时，应决定心 轴的旋转精度，以便在轴承测量中对明显的 心轴误差进行相应的校正。
• 7 测量力及测头半径为避免套圈过度变形， 测量力应尽量减至最小，测头半径应尽可能 增大。测量轴承内、外径时测量力测头半径 见表2
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三、一般条件
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三、一般条件
• 5.8 测量载荷：为使轴承零件相互间处 于正常的工作位置，获得稳定测值，应 施加轴向载荷。推荐的测量载荷见附录 A(标准的附录)。
• 5.9 测量前的准备，粘附于轴承上，影 响测量结果的油脂或防锈剂，都应除去。 测量前应用低粘度油对轴承进行润滑。
－测量，在离 开套圈端面1.2倍smax的径向平面之间 的区域内进行。
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三、一般条件
• 3. 测量的尺寸基准：尺寸的确定，是 将零件与相应的块规或标准件进行比较 而决定。块规或标准件应校准，并按规 定进行传递。
• 4.测量用指示仪：测量中所用指示仪必 须经过校准，并具有与所测轴承相适应 的精度与灵敏性。
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一、定义
测量：为确定物体特征尺寸或变动量而进行 的一组操作。 检验：用量规、量仪、检查尺寸或形状的操 作。 测量和检验原则：测量或检验几何特征所遵 循的基本几何原则。 测量和检验方法：测量原则在使用不同的仪 器和操作时的实际应用。
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一、定义
• 测量仪器：特定的测量方法所需的技术装置 (如已校准的千分表)。