钢球全表面展开装置关键零件结构研究

发布时间：2017-07-27 04:05

  本文关键词：钢球全表面展开装置关键零件结构研究

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【摘要】：钢球作为轴承关键传动件，其质量高低对滚动轴承的性能、安全起着决定性的作用。目前，钢球质量判断主要又人工目视检验，很难保证精度和准确性，限制了高精密轴承在航空航天领域的应用。为此国内急需钢球表面质量自动检测设备。本文以检测设备关键零件展开轮开展研究，为实现自动化检测提供依据。 本论文依据捷克SIMET公司生产的AVIKO系列钢球自动检测设备，搭建钢球检测机构物理样机，，使用高速摄像机对钢球的运动形式进行拍摄，对钢球在展开轮作用下的运动轨迹进行观察、分析和深入研究。依据钢球运动特点，确定钢球的运动轨迹形式，并为展开轮的结构设计提供理论依据。 根据钢球在展开轮作用下的运动形式特点，分析展开轮对钢球的作用力的特点，推断展开轮的整体机构为中心对称回转体结构。进而提出两种展开轮结构概念设计方案，并在每种方案结构下对钢球运动的稳定性进行分析，选取稳定性最优的展开轮结构模型。研究展开轮与钢球的接触轨迹，来保证展开轮对钢球的作用力与钢球的运动形式不发生干涉，最终确定展开轮的几何结构。 利用虚拟样机技术，对所研究设计的展开轮做虚拟仿真分析。构建精确的展开轮三维模型及主动轮、支撑轮及其附属构件的三维模型。在ADAMS仿真软件中，设置合理的仿真参数以及施加正确的约束，并对整个展开机构进行仿真分析，跟踪检测钢球表面一点的运动轨迹，将理论轨迹和实际轨迹进行对比分析，进而验证所设计的展开轮结构的正确性，并得出在展开轮作用下，检测探头以均匀子午线形式在钢球表面进行扫面检测。
【关键词】：展开轮 钢球全表面 螺旋线 虚拟样机技术
【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】：2014
【分类号】：TH133.3
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 课题研究背景和意义10-11
• 1.2 钢球检测装置的国内外研究现状11-16
• 1.2.1 国外研究状况11-13
• 1.2.2 国内研究状况13-16
• 1.3 虚拟样机技术的应用16-17
• 1.3.1 虚拟样机技术的应用发展现状16-17
• 1.3.2 虚拟样机技术在钢球检测设备研究中的应用17
• 1.4 本文主要研究内容17-19
• 第2章 基于逆向动态分析对展开轮结构的研究19-32
• 2.1 逆向动态设计19
• 2.2 钢球检测设备整体分析19-21
• 2.3 展开轮结构的逆向功能研究21-27
• 2.4 被测钢球运动轨迹的分析27-31
• 2.4.1 等螺距螺旋线28-29
• 2.4.2 等弧长螺旋线29-30
• 2.4.3 探头对钢球的检测形式30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 展开装置中展开轮的结构设计32-44
• 3.1 展开轮结构方案的确定32-36
• 3.2 保证展开轮两侧对球体采取半周期交替作用的分析36-43
• 3.2.1 确定展开轮表面接触轨迹形状36-39
• 3.2.2 展开轮表面的接触轨迹长度39-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第4章 基于虚拟样机技术的展开轮特性研究44-58
• 4.1 钢球检测装置模型的建立44-46
• 4.1.1 展开构件模型的建立44-45
• 4.1.2 支撑构件模型的建立45-46
• 4.1.3 展开装置的装配46
• 4.2 使用 ADAMS 对展开装置进行模拟仿真46-51
• 4.2.1 零件的属性设置47
• 4.2.2 零件间约束设置47-50
• 4.2.3 驱动力和弹簧拉力的设置50-51
• 4.3 仿真结果的分析51-57
• 4.3.1 钢球表面标记点的轨迹追踪51-54
• 4.3.2 检测探头相对钢球表面检测轨迹的分析54-57
• 4.3.3 轨迹的对比57
• 4.4 本章小结57-58
• 结论58-59
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文59-60
• 参考文献60-63
• 致谢63

【参考文献】

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本文编号：579684