机床精密轴承精度测试与分析
发布时间：2022-07-22 18:36
随着机械制造技术的发展,对轴承精度的要求越来越高。轴承元件在生产过程中的制造误差是必然存在的,合理的轴承测试和评价方法是研究轴承精度的重点。轴承的理想运动是单自由度的回转运动,然而其真实运动是以径向回转为主运动的复杂的空间六自由度运动。本文针对轴承六自由度运动的测试与评价展开研究。为准确分析轴承的回转精度和优化轴承测试方法提供了理论依据,具有一定的实际应用价值。主要研究内容如下:（1）本文研究的轴承外圈固定,内圈旋转。将轴承内圈视为刚体,通过坐标的齐次变换将实际轴承的空间运动等效为刚体的空间运动,进而得到轴承空间六自由度运动参数与轴承的误差运动测试数据之间的关系;根据所求关系提出七点测试法,实现对轴承空间六自由度运动的测试。（2）基于运动几何学,讨论回转误差运动的不变量,讨论刚体运动与离散直线直线运动轨迹之间的关系。将离散直线轨迹分解为球面像曲线与腰曲线描述,引入离散运动的不变量,将轴承精度评价问题转化为离散直线轨迹的球面像曲线与腰线的运动规划问题。建立基于不变量的轴承评价模型,将四个不变量作为评价指标:球面像误差、腰线误差、球面像误差极值和腰线误差极值。（3）基于七点测试法,设计出轴...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外相关工作研究进展
1.3 主轴回转误差运动的现有测试方法
1.4 本课题主要研究内容
2 轴承空间运动的七点测试法
2.1 轴承空间六自由度运动理论
2.1.1 刚体的空间运动描述
2.1.2 轴承的空间运动位姿与误差测试的联系
2.2 七点法测试原理
2.3 本章小结
3 基于不变量的轴承精度评价方法
3.1 定轴回转运动的不变量
3.1.1 直线离散运动轨迹描述
3.1.2 定轴转动的不变量
3.2 轴承离散运动的不变量评价模型
3.2.1 球面像拟合
3.2.2 腰线拟合
3.2.3 球面像与腰线极值特性
3.3 轴承内圈的径跳和端跳
3.3.1 轴承内圈的径向跳动
3.3.2 轴承内圈的轴向跳动
3.4 本章小结
4 轴承空间误差运动测试实验方案
4.1 轴承测试实验台原理
4.1.1 整体原理图
4.1.2 消除径向力装置
4.1.3 测点布置
4.2 实验台基本组成及工作过程
4.2.1 实验台基本组成
4.2.2 实验台工作过程
4.3 实验台结构与主要设备
4.3.1 实验台结构
4.3.2 主要实验设备
4.4 本章小结
5 实验数据处理及分析
5.1 轴承六自由度运动参数求解
5.2 特定参考直线离散运动不变量求解
5.2.1 球面像曲线与角摆误差运动
5.2.2 腰线与平移误差运动
5.3 轴承回转误差运动不变量求解
5.3.1 球面像误差分布规律与极值求解
5.3.2 腰线误差分布规律与极值求解
5.4 轴承的径跳、端跳计算
5.4.1 轴承内圈径向跳动计算
5.4.2 轴承内圈轴向跳动计算
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 轴承回转误差运动测试数据
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速主轴回转误差测试装置研究[J]. 谢黎明,燕昭阳,靳岚,裴大为,何成云. 机械制造. 2012(01)
[2]一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置[J]. 于萍,赵志巍. 长春理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[3]主轴回转精度测量方法[J]. 姚俊,王平. 制造技术与机床. 2011(12)
[4]关于影响主轴部件旋转精度的分析研究[J]. 刘浩,刘静. 科技传播. 2011(13)
[5]轴承与主轴颈任意方向装配对主轴旋转精度的影响[J]. 何祥金. 金属加工(冷加工). 2010(07)
[6]提高小型轴承内圈的旋转精度[J]. 王选军. 现代零部件. 2007(06)
[7]提高数控机床主轴组件旋转精度的方法探讨[J]. 张春梅,段翠芳. 机床与液压. 2007(04)
[8]精密滚动轴承在精密轴系设备中的应用[J]. 张瑞丽. 哈尔滨轴承. 2007(01)
[9]机床主轴回转精度的CCD测量系统[J]. 王卫东,翟超,陈柯. 计量学报. 2006(01)
[10]我国轴承制造技术的现状及其发展趋势[J]. 刘桥方,严枫. 轴承. 2005(06)
博士论文
[1]基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究[D]. 雷贤卿.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]轴系空间运动测试及误差运动分析[D]. 娜仁.大连理工大学 2015
[2]滚动轴承回转误差分析及试验研究[D]. 于涛.大连理工大学 2014
[3]深沟球轴承—转轴系统旋转精度特性研究[D]. 吴柏华.大连理工大学 2014
[4]天线座结构设计与轴系精度分析[D]. 张力.西安电子科技大学 2012
[5]基于频域三点法的主轴回转误差测量方法与应用研究[D]. 黄建建.广东工业大学 2011
[6]基于误差分离技术的精密回转及直线运动部件精度测量[D]. 李超.哈尔滨工业大学 2010
[7]动态不确定度原理及其评定方法的研究[D]. 罗云.合肥工业大学 2009
[8]精密轴系回转误差测量系统的设计、分析与仿真[D]. 刘蜀韬.电子科技大学 2008
[9]超精密主轴回转精度测试研究[D]. 刘敏.哈尔滨工业大学 2007
[10]高速高精密主轴回转误差在线动态测试技术研究[D]. 王少蘅.广东工业大学 2006
本文编号：3665123
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外相关工作研究进展
1.3 主轴回转误差运动的现有测试方法
1.4 本课题主要研究内容
2 轴承空间运动的七点测试法
2.1 轴承空间六自由度运动理论
2.1.1 刚体的空间运动描述
2.1.2 轴承的空间运动位姿与误差测试的联系
2.2 七点法测试原理
2.3 本章小结
3 基于不变量的轴承精度评价方法
3.1 定轴回转运动的不变量
3.1.1 直线离散运动轨迹描述
3.1.2 定轴转动的不变量
3.2 轴承离散运动的不变量评价模型
3.2.1 球面像拟合
3.2.2 腰线拟合
3.2.3 球面像与腰线极值特性
3.3 轴承内圈的径跳和端跳
3.3.1 轴承内圈的径向跳动
3.3.2 轴承内圈的轴向跳动
3.4 本章小结
4 轴承空间误差运动测试实验方案
4.1 轴承测试实验台原理
4.1.1 整体原理图
4.1.2 消除径向力装置
4.1.3 测点布置
4.2 实验台基本组成及工作过程
4.2.1 实验台基本组成
4.2.2 实验台工作过程
4.3 实验台结构与主要设备
4.3.1 实验台结构
4.3.2 主要实验设备
4.4 本章小结
5 实验数据处理及分析
5.1 轴承六自由度运动参数求解
5.2 特定参考直线离散运动不变量求解
5.2.1 球面像曲线与角摆误差运动
5.2.2 腰线与平移误差运动
5.3 轴承回转误差运动不变量求解
5.3.1 球面像误差分布规律与极值求解
5.3.2 腰线误差分布规律与极值求解
5.4 轴承的径跳、端跳计算
5.4.1 轴承内圈径向跳动计算
5.4.2 轴承内圈轴向跳动计算
5.5 本章小结
结论
参考文献
附录A 轴承回转误差运动测试数据
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]高速主轴回转误差测试装置研究[J]. 谢黎明,燕昭阳,靳岚,裴大为,何成云. 机械制造. 2012(01)
[2]一种旋转轴系径向跳动精度的检测装置[J]. 于萍,赵志巍. 长春理工大学学报(自然科学版). 2011(04)
[3]主轴回转精度测量方法[J]. 姚俊,王平. 制造技术与机床. 2011(12)
[4]关于影响主轴部件旋转精度的分析研究[J]. 刘浩,刘静. 科技传播. 2011(13)
[5]轴承与主轴颈任意方向装配对主轴旋转精度的影响[J]. 何祥金. 金属加工(冷加工). 2010(07)
[6]提高小型轴承内圈的旋转精度[J]. 王选军. 现代零部件. 2007(06)
[7]提高数控机床主轴组件旋转精度的方法探讨[J]. 张春梅,段翠芳. 机床与液压. 2007(04)
[8]精密滚动轴承在精密轴系设备中的应用[J]. 张瑞丽. 哈尔滨轴承. 2007(01)
[9]机床主轴回转精度的CCD测量系统[J]. 王卫东,翟超,陈柯. 计量学报. 2006(01)
[10]我国轴承制造技术的现状及其发展趋势[J]. 刘桥方,严枫. 轴承. 2005(06)
博士论文
[1]基于误差分离的圆柱度精密测量技术研究[D]. 雷贤卿.西安理工大学 2007
硕士论文
[1]轴系空间运动测试及误差运动分析[D]. 娜仁.大连理工大学 2015
[2]滚动轴承回转误差分析及试验研究[D]. 于涛.大连理工大学 2014
[3]深沟球轴承—转轴系统旋转精度特性研究[D]. 吴柏华.大连理工大学 2014
[4]天线座结构设计与轴系精度分析[D]. 张力.西安电子科技大学 2012
[5]基于频域三点法的主轴回转误差测量方法与应用研究[D]. 黄建建.广东工业大学 2011
[6]基于误差分离技术的精密回转及直线运动部件精度测量[D]. 李超.哈尔滨工业大学 2010
[7]动态不确定度原理及其评定方法的研究[D]. 罗云.合肥工业大学 2009
[8]精密轴系回转误差测量系统的设计、分析与仿真[D]. 刘蜀韬.电子科技大学 2008
[9]超精密主轴回转精度测试研究[D]. 刘敏.哈尔滨工业大学 2007
[10]高速高精密主轴回转误差在线动态测试技术研究[D]. 王少蘅.广东工业大学 2006
本文编号：3665123
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