X095型轴承游隙仪测量不确定度评定

张晓鹏，郭靖，彭兰

(国家轴承质量监督检验中心，河南 洛阳 471039)

在滚动轴承质量检验中，径向游隙被确定为主要检测项目，GB/T 25769—2010《滚动轴承 径向游隙的测量方法》规定径向游隙的测量有专用仪器和简易测量等多种方法，无论采用哪种方法和仪器，测量结果始终存在一定的不确定性。X095型游隙仪是一种气动加载的仪器，工作效率高，在工厂中普遍使用，以下以深沟球轴承为例，分析X095型游隙仪测量游隙不确定度的来源。

1 检测

1.1 检测条件

环境温度20 ℃，相对湿度小于70%，气源气压为0.3～0.5 MPa。

1.2 检测前仪器的校准

开始检测前按JJF 1089—2002《滚动轴承 径向游隙测量仪校准规范》对仪器进行校准，使X095型游隙仪示值误差稳定在±1.5 μm以内，示值重复性小于1.2 μm。

1.3 检测过程

选取6302，6304，6305，6206，6207/C3这5个型号轴承，根据轴承内径大小分别选取Φ15，20，25，30，35 mm的定位芯轴和配套的挡环，将被测轴承装在定位芯轴上，调整仪器加载杠杆与测头置于轴承外圈宽度的中部，放开消隙钩以拉紧轴承内径消除安装间隙，按表1的要求调整好测量载荷，均匀交替施加上下载荷，对同一轴承定点重复测量10次，测量结果见表2。

表1 径向游隙测量载荷

2 不确定度的评定

2.1 X095示值误差引入的不确定度分量uE1

表2 游隙测量结果 μm

2.2 指示表分辨力引入的不确定度分量ums

2.3 数据修约引入的不确定度分量ua

此分量以B类不确定度评定，GB/T 25769—2010《滚动轴承 径向游隙的测量方法》规定，使用专用仪器测量游隙，至少要在大致120°均布的3个角位置读3个数，取其算术平均值作为轴承的径向游隙测量值，平均值按0.5个单位修约，修约方法依据CSBTS TC 98.38—1999《滚动轴承 检测数据修约判定方法》，修约间隔δx=0.5 μm，则ua=0.29δx=0.145 μm。

2.4 样品测试重复性引入的不确定度分量

表3 5组样本数理统计结果

2.5 温度变化引入的不确定度分量

检测过程中温度对检测结果影响极小，忽略不计。

2.6 不确定度计算

合成不确定度为各个不确定度分量的均方根和，即

取包含因子k=2，即置信概率p=95%，则扩展不确定度U95=kuc=1.4 μm。