鋼球是軸承部件的關鍵零件之一,它的質量對軸承的精密程度、傳動性能以及使用壽命具有重要影響。在生產過程中,鋼球會出現點子、凹坑、縮孔以及劃痕等缺陷,形成質量和安全隱患,為此,出廠前對鋼球進行100%的探傷十分必要。超聲以其良好的方向性和較強的穿透能力被廣泛應用于工件的表面及內部缺陷的檢測,開發(fā)鋼球自動化超聲檢測系統(tǒng)具有較好的應用前景。通過聲束的幾何分析理論、結合有限元仿真對超聲波進入鋼球內部的傳播特性開展了研究,提出了基于超聲點聚焦探頭縱波直入射的鋼球內部缺陷檢測方法;從仿真和實驗兩方面進行了鋼球上人工平底孔檢測的可行性分析,得到了改善缺陷回波信號信噪比的合理參數。其次,采用基于點聚焦探頭偏心直入射實現超聲橫波檢測鋼球表面缺陷,推導出探頭聲源軸線與鋼球球心之間偏心距的表達公式,實驗論證了鋼球表面不同類型缺陷探傷的可行性。為了實現鋼球自動化超聲檢測,深入研究了鋼球表面螺旋全展開的運動學問題,建立了鋼球表面螺旋全展開的數學模型,求解出全展開運動的軌跡線方程,分析了影響軌跡線間隔疏密的因素,設計并實現了全展開的機械結構和控制系統(tǒng),開發(fā)出一套基于鋼球表面螺旋運動全展開的超聲自動無損檢測系統(tǒng),測試... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

近五年國內軸承行業(yè)發(fā)展狀況

軸承部件 國內（套） 國外（套）內圈 22（50%） 12（71%）外圈 3（7%） 4（23%）鋼球 17（39%） 0保持架 2（4%） 1（6%）失效軸承 44 17實驗軸承 77 73生產制造的過程中，由于加工原材料的質量等級、生產設備的精密程度以及工技術水準等多種因素會在鋼球內部或者表面造成細小的或區(qū)域的材料缺損，如、點子、群點以及裂紋等，這些都被稱為鋼球的質量缺陷[5]。皮下氣孔是指在下的空洞，它是由于加工原料中的縮孔、氣孔等沒有被壓合而造成缺陷殘留；球表面的小孔被稱為點子，底端呈暗黑色，且形貌不規(guī)整；群點是指集合在一缺陷，當中最大的那個點子應當比同級別的點子缺陷�。涣鸭y是由于脫碳和熱的鋼球外部或內部開裂。缺陷示意圖如圖 1.2 所示。

外研究現狀檢測技術探傷的領域內，通常將由超聲換能器激勵發(fā)射超聲波進行主動式探傷無損檢測技術，而聲發(fā)射技術是指通過給被檢測物體加載負荷后自發(fā)動式探傷。超聲波在物體內部傳播遇到不連續(xù)（如缺陷）性時會發(fā)生，通過對這些物理性質變化的識別可以判斷被檢測物體的質量好壞。式可將超聲檢測法分成反射法與透射法（如圖 1.3 所示）：通過接收波，并根據聲波能量大小進行缺陷評定或測量的方法稱為透射法；脈聲波發(fā)射至聲速不同的兩種介質的交界面上產生反射、折射的方式實波信號的幅值以及聲程來評估缺陷大小和相對狀態(tài)，是目前應用最廣[6]。超聲檢測的主要優(yōu)點有：靈敏度較高，能夠探出微小的缺陷；可缺陷；穿透力強，較厚的工件也都可以檢測；適用性強，檢測效率高不損害人體健康等。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于光纖傳感技術的鋼球表面缺陷檢測研究[D]. 張永奎.濟南大學 2011
[4]軸承鋼球質量在線檢測與分選控制[D]. 于潤祥.濟南大學 2010
[5]鋼球檢測機構運動仿真與表面缺陷檢測算法設計[D]. 藺勇智.哈爾濱理工大學 2010
[6]鋼球表面缺陷檢測儀控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉立明.哈爾濱理工大學 2009
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[8]鋼球表面缺陷檢測儀的嵌入式控制系統(tǒng)[D]. 劉軍.哈爾濱理工大學 2007



本文編號：2921085