小质量高速滚动体动不平衡量的检测方法研究

发布时间：2018-03-29 20:58

  本文选题：微小滚动体　切入点：动平衡　出处：《河南科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：高速轴承在运转过程中的磨损及负荷冲击时产生的噪声和振动,是诱发旋转机械系统故障的主要原因之一。在旋转设备中,高速轴承中圆柱滚子不平衡产生的故障约占振动故障的60%以上。近些年来,由于电子技术、信息技术以及控制技术的发展,我国的动平衡技术有了很大的提高。然而,现有的动平衡研究主要针对大中型滚动体,较少涉及直径D≤10mm、长径比接近1:1的微小滚动体。与常规的大中型滚动体相比,微型滚动体具有质量小、驱动难度大、不平衡量微小等特点,导致其不平衡量的测量难度较大。国外对航空发动机高速轴承等关键机械件中使用的微型轴承滚子都进行出厂前的动平衡检测,将合格的滚子分拣出来。由于技术原因,我国目前还未展开微小滚动体的动平衡检测研究。因此,进行微小滚动体动平衡测试技术的探索研究,有着十分重要的战略价值和现实意义。本文以圆柱滚子轴承中的微型滚子为研究对象展开微小滚动体动不平衡量测量研究。针对微小滚动体质量小、驱动难度大、不平衡量微小等特点,以动平衡测试系统动力学模型为理论指导,使用Recurdyn对动平衡测试系统进行多体动力学仿真,对动平衡测试系统的重要参数进行仿真分析,实现高精密动平衡测试系统摆架的改进与优化,设计了一种基于MEMS的微小滚动体动平衡测试系统,解决测试系统摆架质量大、成本高、敏感性差等一系列问题。通过大量实验表明,该测试系统更加有利于微小滚动体不平衡量的检测。本课题主要完成以下工作:1、分析微小滚动体动平衡测试原理,使用Recurdyn建立动平衡测试系统的多体动力学模型,对该模型的弹簧刚度,弹簧阻尼和皮带预紧力进行系统的仿真分析。通过仿真分析,得出了弹簧刚度、弹簧阻尼、皮带预紧力三组参数对微小滚动体动平衡检测的影响规律,通过仿真响应分析,为微小滚动体动平衡机的设计与优化提供了理论依据,同时也验证了动平衡虚拟样机的有效性和仿真分析结果的正确性。2、通过分析摆架参数对动平衡测试系统振动特性的影响,提出了基于MEMS的微小滚动体动平衡测试系统,把MEMS加速度传感器对称嵌入到摆架支撑上,来测量摆架振动加速度,并用经打孔处理的电路板直接作为摆架支撑,将MEMS传感器连接至数据采集系统,通过数据采集系统将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,最后将信号传输到计算机完成信号处理。3、设计微小滚动体动平衡实验,验证基于MEMS动平衡测试系统的可行性。
[Abstract]:The wear of high speed bearing during operation and the noise and vibration caused by load shock are one of the main reasons to induce the malfunction of rotating machinery system. In recent years, due to the development of electronic technology, information technology and control technology, the dynamic balancing technology in China has been greatly improved. The existing research on dynamic balance is mainly aimed at large and medium rolling bodies, less involving small rolling bodies with diameter D 鈮，

本文编号：1682811