滾動軸承 滾動軸承潤滑脂噪聲測試 第4部分：測試和評估方法NQ

ICS21.100.20

CCSJ11

中華人民共和國國家標準

GB/TXXXX.4—XXXX/ISO21250-4:2020

滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試

第4部分：測試和評估方法NQ

Rollingbearings－Noisetestingofrollingbearinggreases

－Part4：TestandevaluationmethodNQ

（ISO21250-4:2020，IDT）

（征求意見稿）

（本稿完成日期：）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

引言

滾動軸承壽命理論強調，使用清潔和勻質的潤滑劑是延長軸承使用壽命的關鍵。GfT工作表3[4]

涵蓋了滾動軸承潤滑的理論和實踐知識。

脂潤滑是最常見的滾動軸承潤滑類型。軸承潤滑脂的清潔度級別受增稠劑、基礎油、添加劑（包括

固體潤滑添加劑）以及制造工藝的影響，并反映在運轉噪聲中。因此，建議進行滾動軸承潤滑脂噪聲測

試。

此外，根據本文件規(guī)定的潤滑脂噪聲測試可幫助潤滑脂制造廠開發(fā)具有高阻尼能力的低噪聲潤滑

脂，還能幫助滾動軸承制造廠和終端用戶選擇具有高阻尼能力的低噪聲潤滑脂。

本文結合ISO21250-1、ISO21250-2和ISO21250-3，涵蓋了測定和評價滾動軸承潤滑脂噪聲的NQ

法的測試組件及測試儀的要求。

GB/TXXXXX擬由四個部分構成：

——第1部分：基本原則、測試組件和測試儀。旨在規(guī)定滾動軸承潤滑脂噪聲測試的常用術語、基

本符號、測試原理、測試條件、測試組件和測試儀等內容；

——第2部分：測試和評估方法BQ+。旨在規(guī)定按照BQ+法進行的滾動軸承潤滑脂噪聲測試和評估；

——第3部分：測試和評估方法MQ。旨在規(guī)定按照MQ法進行的滾動軸承潤滑脂噪聲測試和評估；

——第4部分：測試和評估方法NQ。旨在規(guī)定按照NQ法進行的滾動軸承潤滑脂噪聲測試和評估。

2

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試

第4部分：測試和評估方法NQ

1范圍

本文件規(guī)定了滾動軸承潤滑脂噪聲測試和評估方法NQ。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

ISO492滾動軸承向心軸承產品幾何技術規(guī)范（GPS）和公差值（Rollingbearings—radial

bearings—Geometricalproductspecifications(GPS)andtolerancevalues）

注：GB/T307.1－2017滾動軸承向心軸承產品幾何技術規(guī)范（GPS）和公差值（ISO492:2014，IDT）

ISO5593滾動軸承詞匯（Rollingbearings—Vocabulary）

注：GB/T6930－XXXX滾動軸承詞匯（ISO5593:20XX，IDT）

ISO15242-1:2015滾動軸承振動測量方法第1部分：基礎（Rollingbearings—Measuringmethods

forvibration—Part1:Fundamentals）

注：GB/T24610.1－2019滾動軸承振動測量方法第1部分：基礎（ISO15242-1:2015，IDT）

ISO15242-2:2015滾動軸承振動測量方法第2部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承

（Rollingbearings—Measuringmethodsforvibration—Part2:Radialballbearingswithcylindricalboreand

outsidesurface）

注：GB/T24610.2－2019滾動軸承振動測量方法第2部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承（ISO

15242-2:2015，IDT）

ISO21250-1:2020滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試第1部分：基本原則、測試組件和測試儀

（Rollingbearings—Noisetestingofrollingbearingsgreases—Part1:Basicprinciples,testingassemblyand

testmachine）

注：GB/TXXXX.1—XXXX滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試第1部分：基本原則、測試組件和測試儀（ISO

21250-1:2020，IDT）

3術語和定義

ISO5593、ISO15242-1和ISO21250-1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

ISO和IEC維護的標準化工作中使用的術語數據庫網址如下：

——ISO在線瀏覽平臺：/obp；

——IEC電工百科：/。

3.1

氣浮主軸airbearingspindle

3

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

由高精度空氣軸承支承的主軸。

3.2

預加載機構pre-loader

被測軸承加載裝置。

3.3

Anderon

表征振動量級的單位（1Anderon=7.698μm?s-1）

4符號、縮略語和下標

ISO21250-1:2020表1和表2中給出的符號、縮略語和下標，以及表1中的符號和縮略語、表2中

的下標適用于本文件。

表1符號和縮略語

符號單位說明

La-低頻帶，L頻帶（50Hz～300Hz）

Ma-中頻帶，M頻帶（300Hz～1800Hz）

Ha-高頻帶，H頻帶（1800Hz～10000Hz）

M＆Hb-中高頻帶，M&H（300Hz～10000Hz）

vμm?s-1振動速度

n-峰值計數的數量

aISO15242系列標準中使用這些頻帶分析振動，但本文件未將這些頻帶用于潤滑脂的噪聲測試及其分析。

b也能用作表示對應頻帶的下標。

表2下標

下標符號說明

normal注脂軸承（振動速度的）正常值

pk峰值

rms均方根

5計算方法

5.1信號處理

將傳感器檢測到的信號通過轉換器進行放大。在中高頻帶對放大的信號進行分析，如圖1所示。

4

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

圖1框圖示例

5.2峰值檢測

對經帶通濾波的信號進行整流。為評估潤滑脂噪聲性能，應記錄4個時間段（3s，10s，30s和120s）

超過臨界脈沖值的數量，如圖2所示。

圖2峰值檢測算法示例

5

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軸承在某時域內噪聲波形示例見圖3。

振動（即噪聲）隨運轉產生。由低噪聲軸承（尺寸和旋轉精度較高，相當于ISO492中的4級精度）

產生的振動等級足夠小，振動等級用vM&Hnormal表示。如果軸承潤滑脂中含有固體物質，在運轉過程中會

產生異常沖擊振動（噪聲峰值）。經試驗驗證，峰值vM&Hpk是vM&Hnormal的四倍，如公式（1）所示。

..........................(1)

峰值vM&Hpk定義為正弦波的幅值，波形的有效值vM&Hrms和峰值vM&Hpk可按公式（2）計算。

..........................(2)

有效值vM&Hrms用于計算潤滑脂中有固體物質時沖擊振動的臨界值。

標引說明：

1——正弦波；2——沖擊振動；3——軸承噪聲波；4——vM&Hnormal；

5——vM&Hrms；6——vM&Hpk；A——振幅；t——時間。

圖3軸承噪聲時域信號

6測試方法NQ

6.1測量原則

使用本文件時，ISO21250-1:2020第7章規(guī)定的測量原理、測試軸承和潤滑脂量、測試載荷、主軸轉

速、信號記錄及測量結果的顯示均適用。

附錄A給出了測試儀的示例，附錄B給出了校準的實用建議。

6.2測試步驟

a)在測試前，用過濾精度不低于0.45μm的有機溶劑進行徹底清洗軸承，清洗過程中旋轉軸承，

不能損傷軸承。軸承清洗后烘干，注入一定量的潤滑脂，用注脂后軸承進行噪聲測試。

測試儀會把勻脂時間計算進去，注脂后軸承不再進行旋轉。

b)將試驗軸承正確安裝在測試儀中。

c)向軸承施加軸向載荷（默認值為294N）。

6

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

d)打開測試儀測量開關。旋轉1s后，測試儀開始自動對噪聲進行計數。測量結束后，測試儀自

動停止，并自動打印噪聲數測量結果。

e)噪聲試驗軸承用于測試一種類型的潤滑脂。10套軸承僅進行單面噪聲測試，并取10次測量的

平均值，用于計算潤滑脂測試中峰值計數的數量。

7結果評估

根據輸出結果n，按表3對潤滑脂噪聲分級。

潤滑脂每個噪聲級別應符合表3中該行的判定標準。

表3潤滑脂噪聲級別

每種時間間隔下噪聲數目

級別

3s10s30s120s

An≤10n≤25n≤35n≤50

B10＜n≤5025＜n≤6535＜n≤7550＜n≤100

C50＜n≤8065＜n≤15075＜n≤200100＜n≤250

D80＜n150＜n200＜n250＜n

7

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

AA

附錄A

（資料性）

測試儀

A.1測試儀

測試儀定量顯示由潤滑脂中固體物質導致的軸承噪聲。

將被測軸承安裝在由空氣軸承支撐的旋轉軸上并旋轉內圈。在軸承外圈某一點上，用傳感器測量徑

向振動速度幅值。

在潤滑脂噪聲模式中，在特定時期，會顯示超出臨界水平的脈沖數，這些結果可自動打出。

軸承運轉噪聲由電子設備中速度型傳感器進行采集，并作為放大信號。傳感器響應和濾波特性在

ISO15242.1-1:2015的6.4中予以規(guī)定。

測試儀和組件示意圖見圖A.1。

標引序號說明

1----信號處理和顯示單元；2----揚聲器；3----峰值計算（3s，10s，30s，120s）；4----內置打印機；

5----傳感器；6----氣浮主軸；7----加載機構；8----主軸操作面板；9----儀表（L，M，H和M&H帶）。

圖A.1測試儀示意圖

A.2測試儀的主要參數

1

——旋轉頻率：1800r/min（2%速度偏差），軸承內圈單向旋轉。

注：轉速下極限為1764r/min，轉速上極限為1818r/min。

——測量載荷（軸向）：15N～100N。

8

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——速度型傳感器：動圈式傳感器。

A.3信號處理和顯示單元的參數

——頻帶：300Hz～10000Hz；

（中高頻帶定義與ISO15242-2：2015中5.2一致）

——測量范圍：30792μm?s-1～3849μm?s-1（相當于4Anderon～500Anderon）；

——計數時間：3s，10s，30s和120s，精度：±1%；

——計數區(qū)間：0～9999。

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BB

附錄B

（資料性）

校準

B.1放大器的校準

有必要進行周期性檢查以確保測試儀的可靠性。

校準使用如下所示的校準器。

圖B.1校準系統(tǒng)結構

a)用校準器的輸出端口連接信號處理和顯示單元輸入端口，如圖B.1所示。

b)在顯示100×7698μm?s-1（相當于100Anderon）時設置低頻帶、中頻帶、高頻帶和中高頻帶。

c)分別設置低頻帶、中頻帶、高頻帶和中高頻帶校準器的波段開關。

d)調整結果使各自頻帶儀器讀數比例能夠達到100%。

e)如果通過儀器的調整按鈕達不到調整結果，放大器、示波器或其他部件可能有問題。

B.2傳感器的校準

傳感器需進行周期性檢查以確保其可靠性。

校準可由傳感器制造商進行。

10

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

參考文獻

[1]ISO21250-2,Rollingbearings—Noisetestingofrollingbearinggrease—Part2：Testandevaluation

methodBQ+

[2]ISO21250-3,Rollingbearings—Noisetestingofrollingbearinggrease—Par3：Testandevaluation

methodMQ

[3]ANSI/ABMAstandard13:1987,Rollingbearing－Vibrationandnoise(methodsofmeasuring)

(withdrawn)

[4]GfT:worksheet3:2006,Rollingbearingslubrication

[5]MICHARU,N.ResearchandDevelopmentoflubricationGreasebyNSK.NSKTechnicalJournal

Motion&Control[3]1997.1-8.

_________________________________

11

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

前言

本文件按照GB/T1.1－2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件是GB/TXXXX《滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試》的第4部分。GB/TXXXX已經發(fā)布

了以下部分：

——第1部分：基本原則、測試組件和測試儀；

——第2部分：測試和評估方法BQ+；

——第3部分：測試和評估方法MQ；

——第4部分：測試和評估方法NQ。

本文件等同采用ISO21250-4:2020《滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試第4部分：測試和評估方

法NQ》。

請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。

本文件由中國機械工業(yè)聯合會提出。

本文件由全國滾動軸承標準化技術委員會（SAC/TC98）歸口。

本文件起草單位：洛陽軸承研究所有限公司、。

本文件主要起草人：

1

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試

第4部分：測試和評估方法NQ

1范圍

本文件規(guī)定了滾動軸承潤滑脂噪聲測試和評估方法NQ。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

ISO492滾動軸承向心軸承產品幾何技術規(guī)范（GPS）和公差值（Rollingbearings—radial

bearings—Geometricalproductspecifications(GPS)andtolerancevalues）

注：GB/T307.1－2017滾動軸承向心軸承產品幾何技術規(guī)范（GPS）和公差值（ISO492:2014，IDT）

ISO5593滾動軸承詞匯（Rollingbearings—Vocabulary）

注：GB/T6930－XXXX滾動軸承詞匯（ISO5593:20XX，IDT）

ISO15242-1:2015滾動軸承振動測量方法第1部分：基礎（Rollingbearings—Measuringmethods

forvibration—Part1:Fundamentals）

注：GB/T24610.1－2019滾動軸承振動測量方法第1部分：基礎（ISO15242-1:2015，IDT）

ISO15242-2:2015滾動軸承振動測量方法第2部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承

（Rollingbearings—Measuringmethodsforvibration—Part2:Radialballbearingswithcylindricalboreand

outsidesurface）

注：GB/T24610.2－2019滾動軸承振動測量方法第2部分：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心球軸承（ISO

15242-2:2015，IDT）

ISO21250-1:2020滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試第1部分：基本原則、測試組件和測試儀

（Rollingbearings—Noisetestingofrollingbearingsgreases—Part1:Basicprinciples,testingassemblyand

testmachine）

注：GB/TXXXX.1—XXXX滾動軸承滾動軸承潤滑脂噪聲測試第1部分：基本原則、測試組件和測試儀（ISO

21250-1:2020，IDT）

3術語和定義

ISO5593、ISO15242-1和ISO21250-1界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

ISO和IEC維護的標準化工作中使用的術語數據庫網址如下：

——ISO在線瀏覽平臺：/obp；

——IEC電工百科：/。

3.1

氣浮主軸airbearingspindle

3

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

由高精度空氣軸承支承的主軸。

3.2

預加載機構pre-loader

被測軸承加載裝置。

3.3

Anderon

表征振動量級的單位（1Anderon=7.698μm?s-1）

4符號、縮略語和下標

ISO21250-1:2020表1和表2中給出的符號、縮略語和下標，以及表1中的符號和縮略語、表2中

的下標適用于本文件。

表1符號和縮略語

符號單位說明

La-低頻帶，L頻帶（50Hz～300Hz）

Ma-中頻帶，M頻帶（300Hz～1800Hz）

Ha-高頻帶，H頻帶（1800Hz～10000Hz）

M＆Hb-中高頻帶，M&H（300Hz～10000Hz）

vμm?s-1振動速度

n-峰值計數的數量

aISO15242系列標準中使用這些頻帶分析振動，但本文件未將這些頻帶用于潤滑脂的噪聲測試及其分析。

b也能用作表示對應頻帶的下標。

表2下標

下標符號說明

normal注脂軸承（振動速度的）正常值

pk峰值

rms均方根

5計算方法

5.1信號處理

將傳感器檢測到的信號通過轉換器進行放大。在中高頻帶對放大的信號進行分析，如圖1所示。

4

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

圖1框圖示例

5.2峰值檢測

對經帶通濾波的信號進行整流。為評估潤滑脂噪聲性能，應記錄4個時間段（3s，10s，30s和120s）

超過臨界脈沖值的數量，如圖2所示。

圖2峰值檢測算法示例

5

GB/TXXXXX.4－XXXX/ISO21250-4:2020

軸承在某時域內噪聲波形示例見圖3。

振動（即噪聲）隨運轉產生。由低噪聲軸承（尺寸和旋轉精度較高，相當于ISO492中的4級精度）

產生的振動等級足夠小，振動等級用vM&Hnormal表示。如果軸承潤滑脂中含有固體物質，在運轉過程中會

產生異常沖擊振動（噪聲峰值）。經試驗驗證，峰值vM&Hpk是vM&Hnormal的四倍，如公式（1）所示。

..........................(1)

峰值vM&Hpk定義為正弦波的幅值，波形的有效值vM&Hrms和峰值vM&Hpk可按公式（2）計算。

..........................(2)