轴承圆柱滚子尺寸分选系统及测量过程接触动力学研究
发布时间：2020-08-21 05:06
【摘要】：圆柱滚子轴承的承载能力强、抗冲击性好,随着现代精密机械制造业的快速更新换代,对圆柱滚子轴承提出了更高的性能要求。同型号轴承圆柱滚子按照尺寸级别分组,是提高轴承工作性能的重要保证。目前,轴承圆柱滚子尺寸分选以人工为主,导致分选效率低、精度差,难以满足轴承的精度需求。因此,研制一种高效率、高精度的轴承圆柱滚子自动分选系统,是当前轴承领域亟待解决的问题。本文设计了一种圆柱滚子长度和直径分选系统,并通过理论分析和仿真试验对分选系统进行机构设计和性能分析。首先,分析尺寸分选系统的性能要求,选择合理的设计方案;对上料装置关键参数进行理论分析,研究圆柱滚子在不同振幅下的运动状态,分析振动料斗关键参数对上料速度的影响;对落料活门装置进行设计分析,确定在规定时间内活门无冲击开合的最佳角速度和角加速度;通过分析上料装置、测量装置和分选装置的匹配关系,完成分选系统整体设计。其次,基于赫兹接触变形理论、库伦摩擦理论和迟滞阻尼理论,建立圆柱滚子尺寸分选系统测量圆柱滚子直径的接触动力学模型,研究圆柱滚子直径测量过程中,圆柱滚子与传感器触头之间的法向变形量、法向力和测量速度之间的关系,为提高分选系统的测量精度提供理论基础,对分选系统的设计研究及改善具有指导意义。最后,为了验证圆柱滚子测量过程接触动力学模型的正确性,基于动力学仿真和有限元仿真对圆柱滚子在分选系统中直径的测量过程进行数值模拟,分析不同测量速度下,触头所受的法向力、触头的加速度及触头与圆柱滚子的法向变形量,并分析验证理论结果。本文通过轴承圆柱滚子尺寸分选系统及测量过程接触动力学的研究,实现圆柱滚子尺寸高效率、高精度的分选,对接触动力学理论在圆柱滚子尺寸分选领域的应用具有重要意义。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH133.3
【图文】：
a)失效的外圈 b)失效的滚子 c)失效的内圈图 1-1 磨损失效的轴承组件Fig.1-1 Worn bearing components在圆柱滚子轴承装配过程中，如果选取的一组圆柱滚子之间的直径或长度差异超出一定范围，会导致工作中的轴承出现振动、旋转精度下降等现象，严重影响轴承的工作稳定性。轴承装配前，对同一型号圆柱滚子按照更小的尺寸级别分组，并且在装配时同一尺寸组内的圆柱滚子与相应的内外圈进行装配，是提高轴承质量、寿命和配合精度必不可少的环节。经查阅相关资料和工厂调研显示，目前圆柱滚子生产厂家测量分选方式分为两种，一种是人工测量分选，即利用千分表对圆柱滚子的直径和长度进行测量，如图 1-2 所示，为人工测量及所用千分表，工人所用千分表的测量精度为1μm，能够满足部分圆柱滚子分选精度的要求，但还有部分精密轴承要求每组尺寸范围小于 1μm，同时人工检测本身存在一定误差，所以在精度方面已无法满足分选要求；根据工厂统计显示，一个熟练工人测量大直径的速度在 30-40个/分，测量小直径的圆柱滚子则要小于这个速度，工作效率低，强度大，极易使工人产生疲劳，导致分拣时出现差错。
a) 人工测量 b) 测量用千分表图 1-2 人工测量及所用千分表Fig.1-2 The manual measurement and micrometer used是轴承生产大国，据统计轴承生产量占全球的 10%以上，生计，现有的人工分选的效率已无法满足生产要求，分选精度而国内的自动分选设备又存在分选范围小，分选效率低等缺备进行深入的理论研究，研发一种生产效率高、分选尺寸范我国轴承行业的发展具有深远的意义。内外研究现状柱滚子尺寸分选技术研究现状显示，欧美国家研制的圆柱滚子分选机技术较为先进，且分选分选 600 个，日本精工株式会社研发的滚针分选机分选速度[9]，瑞士的g卓乒旧姆盅』芏栽仓鲎拥闹本逗
本文编号：2798967
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH133.3
【图文】：
a)失效的外圈 b)失效的滚子 c)失效的内圈图 1-1 磨损失效的轴承组件Fig.1-1 Worn bearing components在圆柱滚子轴承装配过程中，如果选取的一组圆柱滚子之间的直径或长度差异超出一定范围，会导致工作中的轴承出现振动、旋转精度下降等现象，严重影响轴承的工作稳定性。轴承装配前，对同一型号圆柱滚子按照更小的尺寸级别分组，并且在装配时同一尺寸组内的圆柱滚子与相应的内外圈进行装配，是提高轴承质量、寿命和配合精度必不可少的环节。经查阅相关资料和工厂调研显示，目前圆柱滚子生产厂家测量分选方式分为两种，一种是人工测量分选，即利用千分表对圆柱滚子的直径和长度进行测量，如图 1-2 所示，为人工测量及所用千分表，工人所用千分表的测量精度为1μm，能够满足部分圆柱滚子分选精度的要求，但还有部分精密轴承要求每组尺寸范围小于 1μm，同时人工检测本身存在一定误差，所以在精度方面已无法满足分选要求；根据工厂统计显示，一个熟练工人测量大直径的速度在 30-40个/分，测量小直径的圆柱滚子则要小于这个速度，工作效率低，强度大，极易使工人产生疲劳，导致分拣时出现差错。
a) 人工测量 b) 测量用千分表图 1-2 人工测量及所用千分表Fig.1-2 The manual measurement and micrometer used是轴承生产大国，据统计轴承生产量占全球的 10%以上，生计，现有的人工分选的效率已无法满足生产要求，分选精度而国内的自动分选设备又存在分选范围小，分选效率低等缺备进行深入的理论研究，研发一种生产效率高、分选尺寸范我国轴承行业的发展具有深远的意义。内外研究现状柱滚子尺寸分选技术研究现状显示，欧美国家研制的圆柱滚子分选机技术较为先进，且分选分选 600 个，日本精工株式会社研发的滚针分选机分选速度[9]，瑞士的g卓乒旧姆盅』芏栽仓鲎拥闹本逗
本文编号：2798967
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