轴承内圈内径尺寸及形位精度检测装置的研究

发布时间：2020-07-19 06:32

【摘要】：智能化生产线是智能化制造的关键,轴承作为机械设备中至关重要的支撑零件,轴承智能化生产工序间检测是一种关键技术。而轴承内圈内径、壁厚误差、圆度、垂直度等是轴承重要的尺寸和形位精度指标,它们决定着轴承的旋转精度、装配精度和定位精度等。本文结合工信部“智能制造综合标准化与新模式应用”项目建设的需要,以及智能化轴承生产线工序间检测的需求,基于轴承内圈参数测量方法和测量原理的分析、归纳和总结,采用动力学分析、动力学仿真以及误差分析的方法,对轴承内圈内径参数检测装置进行了详细研究。首先根据轴承智能化生产线工序间检测的需求,制定了轴承内圈参数测量的检测装置的整体方案,进行了检测装置的结构设计和零部件的选型,并借助经典力学的分析方法对轴承内圈沟道壁厚测量的检测装置模块部分进行了动力学分析;接着运用动力学仿真软件ADAMS对轴承内圈参数测量的检测装置进行了动力学仿真;然后对影响轴承内圈各参数测量精度的误差因素进行误差源分析;制定了轴承内圈参数检测装置控制系统的整体方案,并对该装置的驱动系统和传感器检测系统进行了设计;最后,为了验证检测装置机械结构设计的合理性、误差分析的正确性和动力学分析的正确性,搭建了轴承内圈参数测量的检测装置试验平台,并对轴承内圈各参数(内径、圆度、垂直度和壁厚)等进行了试验测量,试验的测量结果和动力学仿真分析的结果有一定的契合性。本文设计的轴承内圈参数测量的综合检测装置,经过仿真分析和试验结果分析的对比,证明了本文设计的轴承内圈参数测量检测装置的正确性和合理性。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH133.3
【图文】：

轴承,精度比较,轴承检测仪,轴承检测

1.2 国内外的研究概况1.2.1 国内研究现状目前国内生产企业大都采用传统的检测方法来对轴承进行检测，利用指针式分度表的指针偏摆把轴承的圆度、圆柱度、锥度等参数在表盘上反映出来，然后由操作者来判断出轴承的测量参数，或者用带表的游标卡尺、螺旋测微器来读数，这些方法给轴承带来的测量误差因素太多，对精度比较低的轴承检测来说，在误差允许的范围内是可以接受的，而对精度比较高的轴承检测，这种传统方法的误差太大[4]，如图 1.1 所示；另一个方面就是应用三坐标测量机来检测轴承的直径、圆度和锥度等参数，利用接触式测头获取被测轮廓各采样点的坐标值，通过一定的拟合算法来求出轴承的参数。虽然三坐标测量机测量精度比较高，但成本较高，采样点数有限，测量效率低，不适合在大工业化生产中应用[5]，如图 1.2 所示。国外采用的纳米测量技术、网络仪器的开发应用和智能仪器来测量轴承的各项参数，测量效率高，测量精度比较高，国内的轴承检测仪器的测量精度与国外的轴承检测仪器还是有一段距离的，急需要一种新的轴承参数测量的组合检测装置[6]。

三坐标测量机

结构图,轴承内圈,平行度,结构图

1 绪论对轴承内圈的旋转精度进行研究，基于轴承内圈的沟道对轴承旋转精度进行预测，综合分析了内圈沟道的圆度误差、滚珠数量和内圈的径向跳动对轴承旋转精度的影响，构建了预测模型，实验结果表明预测的旋转精度和实测的旋转精度相差无几，证明了方法的合理性，如图 1.4 所示[8]；沈阳黎明航空发动机有限责任公司的陈海华等人提出了基于 TRIZ 的方法来对航空发动机轴承内径进行测量，运用TRIZ 的因果分析和功能分析方法对传统轴承内径的比较测量法进行了改进，采用了夹紧装置和量块标准组合的方法，并对组合标准进行固定，测量结果的不确定度大大降低，使测量结果具有了更高的测量精度[9]。上述国内对轴承内圈参数的检测大多都是单一测量，对轴承参数的单一测量的理论和方法已经趋于成熟，对轴承参数综合的测量的方法和仪器的研究，国内缺乏相应的研究资料和方法，不过上述对轴承内圈单一参数测量的方法对新的轴承参数组合测量仪器的研发具有借鉴意义。

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