【摘要】：圓柱滾子軸承的承載能力強、抗沖擊性好,隨著現(xiàn)代精密機械制造業(yè)的快速更新?lián)Q代,對圓柱滾子軸承提出了更高的性能要求。同型號軸承圓柱滾子按照尺寸級別分組,是提高軸承工作性能的重要保證。目前,軸承圓柱滾子尺寸分選以人工為主,導致分選效率低、精度差,難以滿足軸承的精度需求。因此,研制一種高效率、高精度的軸承圓柱滾子自動分選系統(tǒng),是當前軸承領域亟待解決的問題。本文設計了一種圓柱滾子長度和直徑分選系統(tǒng),并通過理論分析和仿真試驗對分選系統(tǒng)進行機構設計和性能分析。首先,分析尺寸分選系統(tǒng)的性能要求,選擇合理的設計方案;對上料裝置關鍵參數(shù)進行理論分析,研究圓柱滾子在不同振幅下的運動狀態(tài),分析振動料斗關鍵參數(shù)對上料速度的影響;對落料活門裝置進行設計分析,確定在規(guī)定時間內活門無沖擊開合的最佳角速度和角加速度;通過分析上料裝置、測量裝置和分選裝置的匹配關系,完成分選系統(tǒng)整體設計。其次,基于赫茲接觸變形理論、庫倫摩擦理論和遲滯阻尼理論,建立圓柱滾子尺寸分選系統(tǒng)測量圓柱滾子直徑的接觸動力學模型,研究圓柱滾子直徑測量過程中,圓柱滾子與傳感器觸頭之間的法向變形量、法向力和測量速度之間的關系,為提高分選系統(tǒng)的測量精度提供理論基礎,對分選系統(tǒng)的設計研究及改善具有指導意義。最后,為了驗證圓柱滾子測量過程接觸動力學模型的正確性,基于動力學仿真和有限元仿真對圓柱滾子在分選系統(tǒng)中直徑的測量過程進行數(shù)值模擬,分析不同測量速度下,觸頭所受的法向力、觸頭的加速度及觸頭與圓柱滾子的法向變形量,并分析驗證理論結果。本文通過軸承圓柱滾子尺寸分選系統(tǒng)及測量過程接觸動力學的研究,實現(xiàn)圓柱滾子尺寸高效率、高精度的分選,對接觸動力學理論在圓柱滾子尺寸分選領域的應用具有重要意義。
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TH133.3
【圖文】：

a)失效的外圈 b)失效的滾子 c)失效的內圈圖 1-1 磨損失效的軸承組件Fig.1-1 Worn bearing components在圓柱滾子軸承裝配過程中，如果選取的一組圓柱滾子之間的直徑或長度差異超出一定范圍，會導致工作中的軸承出現(xiàn)振動、旋轉精度下降等現(xiàn)象，嚴重影響軸承的工作穩(wěn)定性。軸承裝配前，對同一型號圓柱滾子按照更小的尺寸級別分組，并且在裝配時同一尺寸組內的圓柱滾子與相應的內外圈進行裝配，是提高軸承質量、壽命和配合精度必不可少的環(huán)節(jié)。經查閱相關資料和工廠調研顯示，目前圓柱滾子生產廠家測量分選方式分為兩種，一種是人工測量分選，即利用千分表對圓柱滾子的直徑和長度進行測量，如圖 1-2 所示，為人工測量及所用千分表，工人所用千分表的測量精度為1μm，能夠滿足部分圓柱滾子分選精度的要求，但還有部分精密軸承要求每組尺寸范圍小于 1μm，同時人工檢測本身存在一定誤差，所以在精度方面已無法滿足分選要求；根據(jù)工廠統(tǒng)計顯示，一個熟練工人測量大直徑的速度在 30-40個/分，測量小直徑的圓柱滾子則要小于這個速度，工作效率低，強度大，極易使工人產生疲勞，導致分揀時出現(xiàn)差錯。

a) 人工測量 b) 測量用千分表圖 1-2 人工測量及所用千分表Fig.1-2 The manual measurement and micrometer used是軸承生產大國，據(jù)統(tǒng)計軸承生產量占全球的 10%以上，生計，現(xiàn)有的人工分選的效率已無法滿足生產要求，分選精度而國內的自動分選設備又存在分選范圍小，分選效率低等缺備進行深入的理論研究，研發(fā)一種生產效率高、分選尺寸范我國軸承行業(yè)的發(fā)展具有深遠的意義。內外研究現(xiàn)狀柱滾子尺寸分選技術研究現(xiàn)狀顯示，歐美國家研制的圓柱滾子分選機技術較為先進，且分選分選 600 個，日本精工株式會社研發(fā)的滾針分選機分選速度[9]，瑞士的g卓乒舊姆盅』芏栽倉鱟擁鬧本逗

本文編號：2798967