黄炳强[1]2002年在《微型轴承外圈参数测量仪的系统研制》文中进行了进一步梳理本文主要介绍了微型轴承外圈参数测量仪的研制开发工作，在总结以前工作经验的基础上，对轴承外圈参数测量系统进行重新设计。它是按照国家标准中规定的测量方法进行设计的仪器。它能够测量国家标准中规定的轴承外径参数。本论文从机械结构设计、控制器的选择、软件的实现到数据的误差分析都作了详细的介绍。 论文共分六章，各章的主要内容如下： 第一章绪论。介绍了课题提出的背景，国内轴承外圈参数测量仪研制现状以及自动检测技术方面的内容。最后对精密仪器现代设计方法的特征做了介绍。 第二章滚动轴承外圈的检查与测量。介绍了国家标准中规定的轴承外径公差的检测项目以及检测方法，同时也介绍了轴承外圈圆度误差和楞面度的检测。最后是有关轴承抽样检查的内容。 第叁章轴承外圈参数测量仪的设计。本章主要介绍了机械部分设计和电气控制设计两大部分的内容。在机械部分设计，我们尽量考虑到了如何实现轴承的准确定位和减小由机械方面的误差给轴承检查带来的影响，与以前研制的测量仪相比，我们在定位机构、定位方式、测量机构、轴圈转动方式等方面作了重大的修改。在电气控制部分设计，我们主要介绍了控制器的选取和电气控制流程的设计。 第四章轴承测量仪的系统软件设计。本章首先介绍了测量系统控制软件的总体结构、软件开发过程中的关键技术的实现以及系统软件开发的基本方法。最后介绍了轴承外圈参数测量系统中的动态链接库技术。 第五章数据处理与误差分析。本章主要介绍了系统误差的分类、如何在一测量列中判断某类误差的存在，然后对采集的数据进行误差分析，最后介绍了如何减小各类误差，提高测量精度。 第六章总结与展望。对本测量仪与前两台测量仪进行了比较。回顾总结了系统的开发工作，并对未来进一步的工作做了探讨。
于瑞涛[2]2008年在《基于嵌入式的微型轴承摩擦力矩测试系统设计》文中研究指明轴承运转时,内圈、外圈、保持架和滚动体之间产生相对运动,同时也产生与转动方向相反的阻碍运动的综合力矩,这就是轴承的摩擦力矩。轴承的摩擦力矩影响到能量的损耗、温度、噪声、振动的变化、仪表动作的准确性等。摩擦力矩过大会引起轴承温度的上升,过分的温度上升将使润滑剂劣化、磨损加剧,甚至导致滚动表面烧伤,轴承损坏。对于灵敏度要求高的微型轴承,应以摩擦力矩来衡量其旋转灵活性,摩擦力矩越小,灵活性越好。因此,精确地测量摩擦力力矩的大小有着非常重要的意义。轴承摩擦力矩是轴承设计时必须考虑的主要因素,国内外对轴承摩擦力矩的研究十分重视,定量研究和测量轴承摩擦力矩一直是轴承行业的重要课题。本文研究的微型轴承摩擦力矩测试系统,运用基于嵌入式的硬件系统和数字图像等技术,测试原理是将被测轴承安装在水平旋转轴上,在轴承外圈通过一个圆形的轴承套固定一个摆针,摆针的质量和离心轴的半径是一定的,当轴承内圈随着旋转轴匀速转动时,由于轴承的内圈和外圈之间存在摩擦力,会带动外圈和摆针偏转一个角度。如果摩擦力矩大,摆针摆动的角度就大;反之,则摆针的摆动角度就小。利用数字图像传感器采集摆针偏转的图象,把采集到的图象输入到嵌入式系统,通过数字图像处理计算出摆针偏转角度,从而计算出摩擦力矩值的大小。该测试系统与目前已有的微型轴承摩擦力矩测试方法相比有比较突出的优点:提高测试精度、读数方便直观、基于嵌入式专用设计、数据分析更加完善、数据保存方便,能够进行轴承多项摩擦力矩参数的测量,包括启动摩擦力矩、最大摩擦力矩、平均摩擦力矩等。本文介绍了微型轴承摩擦力矩测试仪的测试原理,嵌入式系统的软件和硬件设计,机械部分设计,并附有部分图解。本文设计的测试系统将为改进轴承设计参数、改进加工工艺和分析轴承摩擦力矩的影响因素,提供一个可靠的分析手段,从而能够提高轴承的质量和主机精度。并且为基于嵌入式的图象处理相关的虚拟仪器的开发做了一定的研究基础。
常丽萍[3]2015年在《惯导轴承摩擦特性试验研究》文中研究说明高精度惯性导航系统(以下简称惯导系统)主要应用于现代飞行器、航海舰船以及精确制导武器等重要领域。惯导系统中的陀螺电动机转子采用滚动轴承支承,轴承的摩擦特性关系到运载体的姿态稳定和相关仪表指示精度,需要严格控制。惯导轴承属于超精密球轴承的一个分支并隶属于微型轴承范围,在尺寸范围、应用环境、运行要求及润滑状态等方面均与普通轴承有较大差别,而现有轴承摩擦特性的研究成果多数基于弹流润滑理论,对惯导轴承并不适用。目前,对惯导轴承的摩擦特性还没有清楚的认识,缺乏可供相关工程实践使用的计算式,开展这方面试验研究可以为相关应用提供数据支持和指导,为以后的研究提供方法借鉴。由于目前缺乏可用于惯导轴承摩擦特性研究的试验仪器,因此本文自行研制了一台微型轴承摩擦力矩试验机作为试验平台。试验机的研制分叁部分进行:首先,在对现有轴承摩擦力矩测量仪和测量方法进行研究的基础上确定了试验机的总体方案;其次,对试验机的机械主体结构、控制系统以及数据采集系统进行了独立设计;最后,为保证试验机各部分协调稳定工作,对试验机进行了安装与调试,完成了试验平台的搭建。以惯导系统中某型号陀螺电动机转子轴承为研究对象,利用研制出的试验机对轴承在不同转速、环境温度和轴向载荷下的摩擦力矩进行了测试。研究结果表明:1转速对陀螺电动机转子轴承摩擦力矩的影响最大,轴承摩擦力矩随转速呈类似正弦曲线的波动变化规律。2陀螺电动机转子轴承的摩擦力矩随轴向载荷的增加而增加,但并非线性关系,且当轴向载荷较小时轴承摩擦力矩随转速的变化趋势较平稳,波动变化不明显。3环境温度对陀螺电动机转子轴承摩擦力矩有明显影响。在测试范围内,当轴承dn值较小时,摩擦力矩随环境温度升高稳步降低;轴承dn值处于中间范围时,摩擦力矩随环境温度升高先快速降低然后达到稳定状态;轴承dn值较高时,摩擦力矩随环境温度升高经历从下降到稳定再到上升的变化过程。4运转时间对陀螺电动机转子轴承的摩擦力矩有一定影响,摩擦力矩在初始运行阶段有一个短暂的下降过程,之后达到稳定值。最后,通过对试验结果的回归处理拟合出适用于陀螺电动机转子轴承摩擦力矩计算的方程。将拟合方程计算值与试验值进行对比,结果表明二者吻合较好,拟合方程有较大实用价值。
陈龙[4]2005年在《微型深沟球轴承叁维参数化计算机辅助设计》文中提出本文结合滚动轴承设计的工程实践提出了一种新的微型深沟球轴承叁维和二维设计软件开发方法。在深入研究了Pro/ENGINEER的建模思想与特征建模的生成控制方法的基础上, 分析比较了Pro/ENGINEER 软件二次开发的多种方法, 最终采用Pro/ENGINEER的两种二次开发工具Pro/TOOLKIT 和Pro/PROGRAM 结合开发了数据全相关的微型轴承参数化计算机辅助设计系统。软件开发过程中综合考虑了Pro/ENGINEER 与Microsoft Visual C++、Microsoft Access 接口开发, 设计手册的数据处理, 微型深沟球轴承参数化设计的数据结构与数据传递, 叁维模型建模, 二维图形模板订制, 滚动轴承工程图符号库创建, 叁维图形到二维图形的投影等众多问题。设计出的软件可根据用户输入的基本参数, 计算并自动输出滚动轴承的零件模型、装配模型、剖切模型、爆炸模型以及滚动轴承的二维工程图, 并可根据用户输入的工况条件计算滚动轴承的运动参数。本文还研究了基于Pro/TOOLKIT 二次开发Pro/ENGINEER 软件的滚动轴承的运动仿真并成功仿真微型深沟球轴承理想运动状态下的运动。通过试验验证了运动参数之一—摩擦力矩的计算模型的正确性。
周伟, 李松生, 张国烨[5]2018年在《微型轴承动态摩擦力矩试验机的研制》文中研究指明针对微型轴承动态摩擦力矩极小、影响因素多、难以准确和长时期测量的问题,根据平衡力矩法的测试原理,利用高速电主轴驱动技术和采用精密天平测试技术,研制一种微型轴承动态摩擦力矩试验机。该试验机具有对轴承施加轴向预载荷、径向载荷、实时调整转速等功能,可以真实模拟微型轴承的具体工况,进而可以测得不同工况条件下运转过程中轴承内部的动态摩擦力矩。经实际试验和使用证明,该试验机简单有效、测量精度高,可以长时间进行测量,适合用于模拟分析不同工况条件下以及整个寿命周期内轴承内部的动态摩擦力矩。
曾祥春[6]2015年在《滚动轴承摩擦力矩测量方法研究与实现》文中提出滚动轴承被运用到工业、家电、农业等各个领域,其摩擦力矩会导致能量消耗,降低机械动作的精准度,因此摩擦力矩检测成为轴承行业的迫切需求。本文开展了轴承启动摩擦力矩及动摩擦力矩检测技术研究工作。本文给出了平衡法检测滚动轴承摩擦力矩方案及误差分析,提出了启动摩擦力矩检测方法。动摩擦力矩检测是在恒速下运行稳定后测出被测轴承平均力矩值;启动摩擦力矩测量原理是轴承内圈间歇式低速运动,作用在外圈上的弹性牵引线缓慢蓄力,传感器测量轴承外圈相对内圈运动过程的摩擦力矩曲线,曲线的极值点为启动摩擦力矩,即轴承内圈与外圈产生相对运动的临界点,通过对轴承运动一圈后所有曲线极值点求平均值,获得启动摩擦力矩,同时,给出了测量系统的精度要求。开发了摩擦力矩检测机械系统,系统包含加载机构、驱动机构、传感器机构等叁部分。加载机构提供轴向负荷,驱动机构使内圈旋转,传感器获取信号。通过零件形位公差及配合公差来满足精度需求。开发了摩擦力矩测控系统,包含硬件系统和软件系统。硬件系统又包含了控制部分与信号处理部分。控制部分硬件系统包括电机、驱动器、运动控制卡和工控机,完成摩擦力矩测量过程中的运动控制;信号处理部分包含传感器、调理仪、采集卡和工控机,负责力矩的获取和后续调理。软件系统包含动摩擦力矩测量程序及启动摩擦力矩测量程序。探讨了动摩擦力矩及启动摩擦力矩检测方法,同时,实验验证了开发的检测装置的精度。实验结果表明,该测量系统的动摩擦力矩重复性精度为,启动摩擦力矩的重复性精度为,满足了滚动轴承动摩擦力矩与启动摩擦力矩的检测需求。
姚文强[7]2015年在《深沟球轴承径向游隙动态检测技术研究》文中指出径向游隙是滚动轴承成品质量关键评判因素之一,径向游隙大小直接关系轴承受载分布、振动、噪声以及寿命。如果径向游隙过大,滚动轴承在受载时下间隙变大,形成振动,产生噪声;如果游隙过小时会造成滚道的接触应力过大而产生过早疲劳。本文对深沟球轴承径向游隙的动态自动检测技术进行了研究。本文采取动态多点的测量方法测量深沟球轴承的径向游隙,即:在轴向负荷作用下,芯轴带动内圈旋转,传感器径向作用在轴承外圈外径端面上,同时,上、下载荷分别作用于外圈,两次测量的位移差为单点径向游隙。然后,外圈转动一定角度,重复单点测量方法,得到多点游隙值,取其均值即为被测轴承的径向游隙值。本文讨论了径向游隙测量过程中内外圈相对倾斜、错位、内圈与芯轴偏心以及内圈自动夹紧等问题对测量误差的影响,给出了径向游隙动态检测系统的精度设计要求。开发了径向游隙动态在线检测机械系统,主要包括:仪器机架装置、内外圈压紧旋转装置和上下载荷加载装置叁部分。仪器机架装置实现主轴支撑和传感器架固定,内外圈旋转部分实现被测轴承的定位,加载部分实现对被测轴承径向载荷的施加。实际零部件的形位公差和配合公差来满足精度的设计要求。开发了由硬件和软件组成的的径向游隙动态检测测量与控制系统。硬件系统包含控制部分硬件及测量部分硬件。控制部分硬件由电主轴、变频器、旋转编码器、PLC和工控机组成,完成系统的控制;信号采集部分硬件系统包括电感位移感器、采集卡和工控机,完成径向游隙信号的采集和处理。软件系统包括系统控制程序和径向游隙测量程序,分别完成系统动作控制和径向游隙的测量。通过对研制的深沟球轴承径向游隙自动检测系统实验验证和误差分析,结果表明该系统的重复性精度为±1μm,测量节拍为10秒/套,可以满足对深沟球轴承径向游隙自动检测要求。
陈会航, 李松生, 尚耀华, 丁海兵[8]2018年在《高速主轴滚子轴承动态摩擦力矩测试装置研究》文中研究指明高速主轴滚子轴承运行时,其内部的动态摩擦力矩是决定轴承摩擦磨损、发热、温升及寿命等高速性能的关键技术参数之一。利用平衡力矩法原理,针对滚子轴承的具体结构特点和运行条件,研制一种高速主轴滚子轴承动态摩擦力矩测量试验机。该试验机可以在轴承不同游隙、不同转速、不同载荷等工况条件下进行动态摩擦力矩的测试,也可以用于监测轴承全寿命周期内各个阶段的动态摩擦力矩变化情况。该试验机测试结果与文献模型计算结果具有很好的一致性,验证基于平衡力矩法的原理测量高速主轴滚子轴承的动态摩擦力矩是可行的。
朱孔敏[9]2004年在《成对角接触球轴承摩擦力矩测量仪研制》文中指出轴承摩擦力矩的量值直接影响轴承寿命，是影响主机系统的可靠性和精确性的重要因素，是轴承设计时必须考虑的主要因素，国内外对轴承的摩擦研究十分重视。轴承摩擦力矩是一个十分复杂的问题，定量研究和测量轴承摩擦力矩一直是世界轴承行业和主机单位的尖端课题。 本文研究的摩擦力矩测量仪测量主轴采用低摩擦静压空气轴承，传感器采用应变式传感器测量轴承的摩擦力矩，空气加载系统可以分别对内、外圈加载，直流电机机组驱动主轴低速变速旋转，计算机控制测量过程及数据处理，可以显示、存储摩擦力矩数值及摩擦力矩变动曲线，人机界面良好。 文中就M695成对角接触球轴承摩擦力矩仪的工作原理、关键技术、实验方法等进行了详细的论述。主要内容有：轴承摩擦力矩的测量方法研究，成对角接触球轴承的摩擦力矩测量原理及加载方式研究，空气主轴及密珠主轴等关键零部件的设计，传感器及测量电路的设计，仪器校准方法的研究，测控软件的设计，整机性能实验及应用实验。 本文的研究成果有效地解决了成对角接触球轴承组配后的摩擦力矩测量难题，对提高轴承设计水平和产品质量有重要意义，填补了空白，居国内领先水平。
王宗克, 孙志诚, 刘原杰, 陈荣先[10]1979年在《M992型微型轴承摩擦力矩测量仪的研制》文中研究表明本文分析了微型轴承摩擦力矩特性,提出了设计摩擦力矩测量仪的主导思想。对新研制的M992型测量仪作了介绍。仪器适用于测量内径2～8毫米、外径5～18毫米的向心球轴承和向心推力球轴承,被测轴承上可施加100～500克的轴向负荷,被测轴承可垂直或水平放置于仪器中。对构成仪器的机械部分和电气部分作了详细阐述。给出了微型轴承摩擦力矩影响因素的典型曲线。附图13幅、表8个,参考文献12种。
参考文献：
[1]. 微型轴承外圈参数测量仪的系统研制[D]. 黄炳强. 浙江大学. 2002
[2]. 基于嵌入式的微型轴承摩擦力矩测试系统设计[D]. 于瑞涛. 上海交通大学. 2008
[3]. 惯导轴承摩擦特性试验研究[D]. 常丽萍. 河南科技大学. 2015
[4]. 微型深沟球轴承叁维参数化计算机辅助设计[D]. 陈龙. 河南科技大学. 2005
[5]. 微型轴承动态摩擦力矩试验机的研制[J]. 周伟, 李松生, 张国烨. 润滑与密封. 2018
[6]. 滚动轴承摩擦力矩测量方法研究与实现[D]. 曾祥春. 华中科技大学. 2015
[7]. 深沟球轴承径向游隙动态检测技术研究[D]. 姚文强. 华中科技大学. 2015
[8]. 高速主轴滚子轴承动态摩擦力矩测试装置研究[J]. 陈会航, 李松生, 尚耀华, 丁海兵. 润滑与密封. 2018
[9]. 成对角接触球轴承摩擦力矩测量仪研制[D]. 朱孔敏. 合肥工业大学. 2004
[10]. M992型微型轴承摩擦力矩测量仪的研制[J]. 王宗克, 孙志诚, 刘原杰, 陈荣先. 轴承. 1979