知識(shí)分享 | 波紋度與圓度的區(qū)別

隨著汽車主機(jī)廠對NVH性能要求的不斷提高，作為高速旋轉(zhuǎn)核心支撐的軸承，其性能標(biāo)準(zhǔn)也日益嚴(yán)苛。其中，波紋度測量與控制已成為主機(jī)廠對軸承供應(yīng)商提出的核心要求之一。相較于傳統(tǒng)的圓度控制，波紋度測量的結(jié)果，能與軸承組裝后運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲有較為直接的關(guān)聯(lián)性，是提升汽車靜謐性與舒適性的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。

波紋度的定義與測量原理

定義

波紋度（Wrta）：某一單一UPR的幅值。

UPR定義： 回轉(zhuǎn)測量中的周波數(shù)，即零件旋轉(zhuǎn)一周信號(hào)中出現(xiàn)的波峰數(shù)量，簡稱波。

測量原理

采用半徑測量法，以精密轉(zhuǎn)軸為測量基準(zhǔn)。使用精密位移傳感器和角向傳感器獲取被測件的圓輪廓數(shù)據(jù)，經(jīng)快速傅立葉（FFT）變換成頻域信號(hào)，得出每一單一頻率（UPR）的幅值。如圖：

信號(hào)維度關(guān)系

定義 

時(shí)域信號(hào)： 以時(shí)間為橫軸，描述信號(hào)幅度的動(dòng)態(tài)變化。

頻域信號(hào)： 以頻率為橫軸，展示信號(hào)的頻譜分布。

關(guān)系 

時(shí)域與頻域是同一信號(hào)在不同維度的表現(xiàn)，通過FFT相互關(guān)聯(lián)。

波紋度（Wrta）測量 VS 圓度測量的區(qū)別

設(shè)備硬件差異

主軸精度要求：

波紋度儀：需滿足全帶通波紋度要求，即主軸在所有UPR頻段均保持極高精度，避免自身振動(dòng)干擾測量。

圓度儀：僅需保證低波段精度。

隔振系統(tǒng)要求：

波紋度儀：需全帶通隔振，任何頻段的振動(dòng)均影響UPR分析。

圓度儀：僅需低頻隔振。

傳感器性能：

波紋度儀：精度0.001μm。

圓度儀：精度0.01μm。

信號(hào)帶寬:

波紋度儀：需≥1KHz高帶寬。

圓度儀：帶寬要求低，通常≤100Hz。

測量本質(zhì)差異

測量定義本質(zhì)：

波紋度儀：每一單一UPR的幅值，如處理500upr，則有500個(gè)波紋度值。

圓度儀：最大半徑差，只有唯一值。

信號(hào)分析維度：

波紋度儀：頻域信號(hào)分析。

圓度儀：時(shí)域信號(hào)分析。

數(shù)值關(guān)系

圓度值 = 處理單一UPR幅值的總和

波紋度測量的必要性

振動(dòng)噪聲相關(guān)性 

圓度測量局限：

基于時(shí)域信號(hào)分析，零件的圓度值與軸承工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲幅值相關(guān)性不強(qiáng)。

波紋度測量優(yōu)勢：

波紋度測量結(jié)果與零件裝配后工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲相關(guān)性強(qiáng)。

表面質(zhì)量分析能力 

圓度測量局限：

圓度測量對分析被測件表面質(zhì)量問題無法提供有效幫助。

波紋度測量優(yōu)勢：

波紋度可以精準(zhǔn)定位引起形狀誤差的原因，更有利于對被測件表面質(zhì)量問題分析。

威爾儀器介紹

威爾波紋度儀系列基于FFT諧波分析系統(tǒng)，支持RTA分析、分段波段公差限定、特定波段限定，覆蓋圓度，圓柱度，波紋度全測量功能，為高速旋轉(zhuǎn)部件NVH性能控制提供解決方案。

FFT-CYM系列

圓柱度諧波分析測量儀

手動(dòng)調(diào)整，全面測量

FFT-CYA系列

自動(dòng)圓柱度諧波分析測量儀

為滾動(dòng)體表面振動(dòng)及噪聲的問題提供分析依據(jù)

FFT-RDM系列

圓度諧波分析測量儀

經(jīng)濟(jì)型圓度諧波分析測量儀

FFT-RDA系列

自動(dòng)圓度諧波分析測量儀

高效，解放操作者