自润滑关节轴承启动力矩的调整及在线测试技术研究

发布时间：2017-05-31 16:15

  本文关键词：自润滑关节轴承启动力矩的调整及在线测试技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：自润滑关节轴承的无载启动摩擦力矩是指轴承不受载荷时，轴承内外圈从静止状态到开始相对转动的瞬间所需要克服的摩擦阻力矩。它综合反映了轴承内外圈球面的贴合度、预紧状况以及自润滑衬垫的摩擦性能等，是自润滑关节轴承的一项重要的技术参数。滚轧是目前整体式自润滑关节轴承调节游隙的有效工艺，也是调节无载启动力矩的主要手段。本文结合一种小型滚轧机的研制，研究这类关节轴承启动力矩的调节工艺所涉及的一些技术。 本文首先从理论上分析了自润滑关节轴承无载启动力矩的形成机理和影响因素，应用有限元分析等分析了径向载荷、装夹方式和装夹力等因素对无载启动力矩测量精度的影响。 鉴于滚轧力大小对轴承的游隙调整非常关键，，本文提出并分析了一种利用“电动缸”来替代传统的液压缸的加载装置。该加载装置由伺服电机、丝杠螺母机构和力传感器等构成。设计了滚轧力的PID控制算法，在简化机械结构的同时，实现了滚轧力在大范围内的精确控制。 本文设计了自润滑关节轴承启动力矩在线测试系统，用于监测滚游隙工艺过程中的轴承工件启动力矩的变化。针对在线检测中工件启动力矩变化悬殊、滚轧力严重影响启动力矩的特点，提出了滚轧-试测交替进行的滚游隙工艺模式，将滚轧和测试分离。测试在卸载过程中进行，通过连续测试工件内外圈阻力矩来确定无载启动力矩，有效地削弱了夹持力对测量结果的影响。 本文还论述了带有在线测试功能的滚轧机控制系统的设计，介绍了系统的硬件和软件设计，并验证了滚轧-试测交替在线测量系统的可行性，具有实用意义。
【关键词】：启动力矩 滚轧机 在线测量
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.3;TP274;TG333
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 课题来源及背景11
• 1.2 自润滑关节轴承11-18
• 1.2.1 种类和结构12-13
• 1.2.2 衬垫材料13-16
• 1.2.3 自润滑关节轴承的制造工艺16-18
• 1.3 轴承摩擦力矩测量状况18-21
• 1.3.1 轴承摩擦力矩测试技术研究现状18-19
• 1.3.2 自润滑关节轴承的无载启动力矩测量方法19-21
• 1.4 研究内容及意义21-23
• 第二章 自润滑关节轴承的启动力矩23-32
• 2.1 自润滑关节轴承摩擦力矩的产生机理23-25
• 2.1.1 摩擦副23-24
• 2.1.2 无载启动力矩的计算模型24-25
• 2.2 径向载荷对启动力矩的影响25-27
• 2.3 夹持方式及夹持力对启动力矩的影响27-31
• 2.4 本章小结31-32
• 第三章 滚轧工艺及滚轧机设计32-44
• 3.1 滚轧工艺及方案设计32-34
• 3.1.1 滚轧的作用32-33
• 3.1.2 滚轧的工艺参数33
• 3.1.3 滚轧工艺流程33-34
• 3.2 滚轧装置的机械结构设计34-37
• 3.2.1 整体结构34-36
• 3.2.2 轧辊组36-37
• 3.3 滚轧力的加载和控制37-43
• 3.3.1 加载方式的选择37-38
• 3.3.2 滚轧加载装置38-40
• 3.3.3 滚轧力的 PID 控制40-41
• 3.3.4 滚轧力控制实验41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 启动力矩的在线测量44-58
• 4.1 启动力矩在线测量的难点44
• 4.2 启动力矩在线测量原理44-46
• 4.3 测量装置设计46-51
• 4.3.1 机械装置46-47
• 4.3.2 传感器选用47-49
• 4.3.3 轴承内圈的单向驱动和保护49-51
• 4.4 启动力矩的测量方法51-55
• 4.4.1 夹持力的确定51-52
• 4.4.2 无载启动力矩的评估模型52
• 4.4.3 评估模型的实验验证52-53
• 4.4.4 在线测量工艺流程53-54
• 4.4.5 数据处理方法54-55
• 4.5 在线检测实验验证55-56
• 4.6 本章小结56-58
• 第五章 滚轧机测控系统的研制58-81
• 5.1 测控系统方案58-60
• 5.2 测控系统硬件的设计60-67
• 5.2.1 工控机的选择61-62
• 5.2.2 板卡的选择62-64
• 5.2.3 步进电机的驱动和控制64-65
• 5.2.4 伺服电机的驱动和控制65-67
• 5.3 测控系统软件设计67-78
• 5.3.1 软件开发平台67-68
• 5.3.2 软件开发工具选择68-69
• 5.3.3 测控系统软件总体设计69-70
• 5.3.4 软件主界面设计70-71
• 5.3.5 软件子模块设计71-78
• 5.4 滚游隙-在线测量系统试验78-80
• 5.4.1 试验过程78
• 5.4.2 试验结果78-80
• 5.5 本章小结80-81
• 第六章 结论与展望81-83
• 6.1 结论81-82
• 6.2 展望82-83
• 参考文献83-88
• 作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文88-90
• 致谢90

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙志诚,王宗克,刘元杰,陈荣先;微型轴承摩擦力矩的影响因素及力矩的测量仪器[J];轴承;1979年01期

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5 闫冬;李爱民;杨晓东;巫p

本文编号：410003