引言：

隨著汽車主機廠對NVH性能要求的不斷提高，作為高速旋轉核心支撐的軸承，其性能標準也日益嚴苛。其中，波紋度測量與控制已成為主機廠對軸承供應商提出的核心要求之一。相較于傳統的圓度控制，波紋度測量的結果，能與軸承組裝后運轉時產生的振動和噪聲有較為直接的關聯性，是提升汽車靜謐性與舒適性的關鍵技術環節。

一、波紋度的定義與測量原理

1.定義

• 波紋度（Wrta）：某一單一UPR的幅值。
• UPR定義： 回轉測量中的周波數，即零件旋轉一周信號中出現的波峰數量，簡稱波。

2.測量原理

采用半徑測量法，以精密轉軸為測量基準。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據，經快速傅里葉（FFT）變換成頻域信號，得出每一單一頻率（UPR）的幅值。如圖：

3.信號維度關系

時域信號和頻域信號的關系：時域與頻域是同一信號在不同維度的表現，通過FFT相互關聯。

• 時域信號： 以時間為橫軸，描述信號幅度的動態變化。
• 頻域信號： 以頻率為橫軸，展示信號的頻譜分布。

二、波紋度（Wrta）測量和圓度測量的區別

（一）設備硬件差異

1.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，避免自身振動干擾測量。

圓度儀：僅需保證低波段精度。

2.隔振系統要求

波紋度儀：需全帶通隔振，任何頻段的振動均影響UPR分析。

圓度儀：僅需低頻隔振。

3.傳感器性能

波紋度儀：精度0.001μm。

圓度儀：精度0.01μm。

4.信號帶寬

波紋度儀：需≥1KHz高帶寬。

圓度儀：帶寬要求較低，通常≤100Hz。

（二）測量本質差異

1.測量定義本質

波紋度儀：每一單一UPR的幅值，如處理500upr，則有500個波紋度值。

圓度儀：最大半徑差，只有唯一值。

2.信號分析維度

波紋度儀：頻域信號分析。

圓度儀：時域信號分析。

（三）數值關系

圓度值 =所處理單一UPR幅值的總和

三、波紋度測量的必要性

1.振動噪聲相關性

圓度測量局限：基于時域信號分析，零件的圓度值與軸承工作時產生的振動噪聲幅值相關性不強。

波紋度測量優勢：波紋度測量結果與零件裝配后工作時產生的振動和噪聲相關性強。

2.表面質量分析能力

圓度測量局限：圓度測量對分析被測件表面質量問題無法提供有效幫助。

波紋度測量優勢：波紋度可以精準定位引起形狀誤差的原因，更有利于對被測件表面質量問題分析。

四、威爾儀器介紹

威爾波紋度儀系列基于FFT諧波分析系統，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，為高速旋轉部件NVH性能控制提供解決方案。