钢球表面缺陷检测装置的设计及仿真

发布时间：2017-08-26 14:19

  本文关键词：钢球表面缺陷检测装置的设计及仿真

  更多相关文章： 钢球表面缺陷 检测装置 位置模型 参数化设计 虚拟仿真

【摘要】：钢球作为滚动轴承中的关键传动件,对其表面质量进行判断是使用钢球之前一项重要技术。目前对于钢球的判断主要还是依靠人工目检,这种传统的检测方式精度低、效率慢,而且也很难满足市场上对高精度钢球的要求。因此,研制一种钢球自动检测装置成为了迫切需要解决的问题,本文设计一种钢球自动化检测装置,基于理论分析对整机和关键部件进行结构设计和参数化设计,利用虚拟仿真技术和实验手段验证装置合理性。首先,根据钢球检测的需求提出整机结构设计的基本要求,构建整体设计方案,提出整体设计框架;建立钢球表面展开数学模型,确保钢球全表面展开;分析计算涉及展开过程的关键部件展开轮、驱动轮、支撑轮的位置及转速,确定核心部件的相对位置关系和重要参数;建立了各部分机构的物理模型,为整机的设计及检测提供理论基础和可靠依据。其次,对整个装置进行参数化分析,实现系列化钢球表面缺陷检测,提高钢球检测装置的适用性;建立装置中关键零件的参数设计模型,建立关键零件库,基于Solidworks软件环境实现根据钢球尺寸虚拟装配过程中关键零件的快速调用。最后,完成钢球表面缺陷检测装置虚拟样机的建立,通过钢球表面一点的轨迹追踪,判断钢球是否完全展开;利用ADAMS软件仿真分析钢球受不同压紧力、架桥角度对工作状况的影响,获得合理的压紧力和架桥角度,对虚拟装置进行运动仿真,搭建展开机构物理实验台,对整个装置结构及参数进行验证。本文设计了一种钢球表面缺陷检测装置,实现了系列化钢球的检测,为钢球检测装置的样机制造和发展提供了可靠依据。
【关键词】：钢球表面缺陷 检测装置 位置模型 参数化设计 虚拟仿真
【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】：2016
【分类号】：TH133.33;TH878
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 课题来源及研究的背景及意义10-12
• 1.1.1 课题来源10
• 1.1.2 研究背景及意义10-12
• 1.2 钢球表面缺陷检测技术的国内外研究现状12-17
• 1.2.1 国外研究现状12-13
• 1.2.2 国内研究现状13-17
• 1.3 钢球表面展开技术的研究17-19
• 1.3.1 经纬展开法17-18
• 1.3.2 摩擦式展开法18
• 1.3.3 子午线展开法18-19
• 1.4 论文主要研究内容19-21
• 第2章 钢球检测装置的结构设计21-34
• 2.1 检测装置的基本要求及总体设计21-23
• 2.1.1 检测装置的基本要求21-22
• 2.1.2 检测装置的总体设计22-23
• 2.2 检测装置中展开机构的研究23-30
• 2.2.1 钢球表面展开的数学模型23-26
• 2.2.2 展开轮转速的计算26-28
• 2.2.3 展开机构三轮相对位置关系的计算28-30
• 2.3 检测装置各部分机构模型的建立30-33
• 2.4 本章小结33-34
• 第3章 基于SolidWorks的关键零件参数化设计34-46
• 3.1 钢球检测装置的参数化分析34-36
• 3.2 关键零件的参数化设计36-43
• 3.2.1 零件参数化模型的建立36-42
• 3.2.2 零件自定义属性的添加42-43
• 3.3 零件库建立及调用43-45
• 3.3.1 零件库的建立43-44
• 3.3.2 零件库的调用44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第4章 钢球检测装置的仿真分析及实验验证46-66
• 4.1 检测装置模型的仿真条件设置46-52
• 4.1.1 总体仿真流程46
• 4.1.2 模型的属性设置46-47
• 4.1.3 模型的约束设置47-52
• 4.2 基于ADAMS的仿真结果及分析52-62
• 4.2.1 钢球展开仿真验证52-54
• 4.2.2 不同压紧力对钢球检测装置的影响54-57
• 4.2.3 进球机构的仿真对比及优选57-60
• 4.2.4 整个检测装置的运动仿真分析60-62
• 4.3 物理实验台搭建及实验验证62-65
• 4.3.1 展开机构物理实验台的搭建62-64
• 4.3.2 实验结果分析64-65
• 4.4 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-71
• 攻读学位期间的学术成果71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张毅;赵河明;;基于ADAMS的夹持机构仿真及其优化[J];山西电子技术;2014年05期

2 赵彦玲;王弘博;铉佳平;夏成涛;向敬忠;苏相国;;钢球缺陷检测机构的逆向运动特性研究[J];哈尔滨理工大学学报;2014年05期

3 韩以伦;王敬;王倩倩;焦振广;;钢球自动分选装置的设计[J];轴承;2014年01期

4 刘青;张进华;黄军勤;;基于机器视觉的钢球表面缺陷检测和分类[J];轴承;2013年10期

5 赵彦玲;车春雨;铉佳平;云子艳;王弘博;;钢球全表面螺旋线展开机构运动特性分析[J];哈尔滨理工大学学报;2013年01期

6 武倩倩;杨前明;张华宇;谢计业;;微型钢球表面展开和缺陷检测装置控制系统的设计[J];应用科技;2012年04期

7 朱龙彪;查莉;冷志海;张庆生;;钢球缺陷检测系统的研究[J];机械设计与制造;2010年07期

8 艾长胜;于润祥;孙选;张辉;沈文众;;轴承钢球质量在线检测与分选系统的研究[J];测控技术;2009年10期

9 王宏;徐长英;;钢球检测中表面经纬展开系统的研究[J];电脑知识与技术;2009年13期

10 徐长英;高春法;翁康静;;钢球表面检测系统的研究[J];测控技术;2007年09期

，

本文编号：741883