發(fā)布時間：2020-07-19 06:32

【摘要】：智能化生產(chǎn)線是智能化制造的關(guān)鍵,軸承作為機械設備中至關(guān)重要的支撐零件,軸承智能化生產(chǎn)工序間檢測是一種關(guān)鍵技術(shù)。而軸承內(nèi)圈內(nèi)徑、壁厚誤差、圓度、垂直度等是軸承重要的尺寸和形位精度指標,它們決定著軸承的旋轉(zhuǎn)精度、裝配精度和定位精度等。本文結(jié)合工信部“智能制造綜合標準化與新模式應用”項目建設的需要,以及智能化軸承生產(chǎn)線工序間檢測的需求,基于軸承內(nèi)圈參數(shù)測量方法和測量原理的分析、歸納和總結(jié),采用動力學分析、動力學仿真以及誤差分析的方法,對軸承內(nèi)圈內(nèi)徑參數(shù)檢測裝置進行了詳細研究。首先根據(jù)軸承智能化生產(chǎn)線工序間檢測的需求,制定了軸承內(nèi)圈參數(shù)測量的檢測裝置的整體方案,進行了檢測裝置的結(jié)構(gòu)設計和零部件的選型,并借助經(jīng)典力學的分析方法對軸承內(nèi)圈溝道壁厚測量的檢測裝置模塊部分進行了動力學分析;接著運用動力學仿真軟件ADAMS對軸承內(nèi)圈參數(shù)測量的檢測裝置進行了動力學仿真;然后對影響軸承內(nèi)圈各參數(shù)測量精度的誤差因素進行誤差源分析;制定了軸承內(nèi)圈參數(shù)檢測裝置控制系統(tǒng)的整體方案,并對該裝置的驅(qū)動系統(tǒng)和傳感器檢測系統(tǒng)進行了設計;最后,為了驗證檢測裝置機械結(jié)構(gòu)設計的合理性、誤差分析的正確性和動力學分析的正確性,搭建了軸承內(nèi)圈參數(shù)測量的檢測裝置試驗平臺,并對軸承內(nèi)圈各參數(shù)(內(nèi)徑、圓度、垂直度和壁厚)等進行了試驗測量,試驗的測量結(jié)果和動力學仿真分析的結(jié)果有一定的契合性。本文設計的軸承內(nèi)圈參數(shù)測量的綜合檢測裝置,經(jīng)過仿真分析和試驗結(jié)果分析的對比,證明了本文設計的軸承內(nèi)圈參數(shù)測量檢測裝置的正確性和合理性。
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH133.3
【圖文】：

1.2 國內(nèi)外的研究概況1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大都采用傳統(tǒng)的檢測方法來對軸承進行檢測，利用指針式分度表的指針偏擺把軸承的圓度、圓柱度、錐度等參數(shù)在表盤上反映出來，然后由操作者來判斷出軸承的測量參數(shù)，或者用帶表的游標卡尺、螺旋測微器來讀數(shù)，這些方法給軸承帶來的測量誤差因素太多，對精度比較低的軸承檢測來說，在誤差允許的范圍內(nèi)是可以接受的，而對精度比較高的軸承檢測，這種傳統(tǒng)方法的誤差太大[4]，如圖 1.1 所示；另一個方面就是應用三坐標測量機來檢測軸承的直徑、圓度和錐度等參數(shù)，利用接觸式測頭獲取被測輪廓各采樣點的坐標值，通過一定的擬合算法來求出軸承的參數(shù)。雖然三坐標測量機測量精度比較高，但成本較高，采樣點數(shù)有限，測量效率低，不適合在大工業(yè)化生產(chǎn)中應用[5]，如圖 1.2 所示。國外采用的納米測量技術(shù)、網(wǎng)絡儀器的開發(fā)應用和智能儀器來測量軸承的各項參數(shù)，測量效率高，測量精度比較高，國內(nèi)的軸承檢測儀器的測量精度與國外的軸承檢測儀器還是有一段距離的，急需要一種新的軸承參數(shù)測量的組合檢測裝置[6]。

1.2 國內(nèi)外的研究概況1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大都采用傳統(tǒng)的檢測方法來對軸承進行檢測，利用指針式分度表的指針偏擺把軸承的圓度、圓柱度、錐度等參數(shù)在表盤上反映出來，然后由操作者來判斷出軸承的測量參數(shù)，或者用帶表的游標卡尺、螺旋測微器來讀數(shù)，這些方法給軸承帶來的測量誤差因素太多，對精度比較低的軸承檢測來說，在誤差允許的范圍內(nèi)是可以接受的，而對精度比較高的軸承檢測，這種傳統(tǒng)方法的誤差太大[4]，如圖 1.1 所示；另一個方面就是應用三坐標測量機來檢測軸承的直徑、圓度和錐度等參數(shù)，利用接觸式測頭獲取被測輪廓各采樣點的坐標值，通過一定的擬合算法來求出軸承的參數(shù)。雖然三坐標測量機測量精度比較高，但成本較高，采樣點數(shù)有限，測量效率低，不適合在大工業(yè)化生產(chǎn)中應用[5]，如圖 1.2 所示。國外采用的納米測量技術(shù)、網(wǎng)絡儀器的開發(fā)應用和智能儀器來測量軸承的各項參數(shù)，測量效率高，測量精度比較高，國內(nèi)的軸承檢測儀器的測量精度與國外的軸承檢測儀器還是有一段距離的，急需要一種新的軸承參數(shù)測量的組合檢測裝置[6]。

1 緒論對軸承內(nèi)圈的旋轉(zhuǎn)精度進行研究，基于軸承內(nèi)圈的溝道對軸承旋轉(zhuǎn)精度進行預測，綜合分析了內(nèi)圈溝道的圓度誤差、滾珠數(shù)量和內(nèi)圈的徑向跳動對軸承旋轉(zhuǎn)精度的影響，構(gòu)建了預測模型，實驗結(jié)果表明預測的旋轉(zhuǎn)精度和實測的旋轉(zhuǎn)精度相差無幾，證明了方法的合理性，如圖 1.4 所示[8]；沈陽黎明航空發(fā)動機有限責任公司的陳海華等人提出了基于 TRIZ 的方法來對航空發(fā)動機軸承內(nèi)徑進行測量，運用TRIZ 的因果分析和功能分析方法對傳統(tǒng)軸承內(nèi)徑的比較測量法進行了改進，采用了夾緊裝置和量塊標準組合的方法，并對組合標準進行固定，測量結(jié)果的不確定度大大降低，使測量結(jié)果具有了更高的測量精度[9]。上述國內(nèi)對軸承內(nèi)圈參數(shù)的檢測大多都是單一測量，對軸承參數(shù)的單一測量的理論和方法已經(jīng)趨于成熟，對軸承參數(shù)綜合的測量的方法和儀器的研究，國內(nèi)缺乏相應的研究資料和方法，不過上述對軸承內(nèi)圈單一參數(shù)測量的方法對新的軸承參數(shù)組合測量儀器的研發(fā)具有借鑒意義。

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4 于永o

本文編號：2762055