鋼球是軸承部件的關(guān)鍵零件之一,它的質(zhì)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(chǎn)過程中,鋼球會出現(xiàn)點子、凹坑、縮孔以及劃痕等缺陷,形成質(zhì)量和安全隱患,為此,出廠前對鋼球進(jìn)行100%的探傷十分必要。超聲以其良好的方向性和較強(qiáng)的穿透能力被廣泛應(yīng)用于工件的表面及內(nèi)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(yīng)用前景。通過聲束的幾何分析理論、結(jié)合有限元仿真對超聲波進(jìn)入鋼球內(nèi)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(nèi)部缺陷檢測方法;從仿真和實驗兩方面進(jìn)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(shù)。其次,采用基于點聚焦探頭偏心直入射實現(xiàn)超聲橫波檢測鋼球表面缺陷,推導(dǎo)出探頭聲源軸線與鋼球球心之間偏心距的表達(dá)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(xiàn)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(xué)問題,建立了鋼球表面螺旋全展開的數(shù)學(xué)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(shè)計并實現(xiàn)了全展開的機(jī)械結(jié)構(gòu)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(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

近五年國內(nèi)軸承行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

軸承部件 國內(nèi)（套） 國外（套）內(nèi)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(chǎn)制造的過程中，由于加工原材料的質(zhì)量等級、生產(chǎn)設(shè)備的精密程度以及工技術(shù)水準(zhǔn)等多種因素會在鋼球內(nèi)部或者表面造成細(xì)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(zhì)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(dāng)中最大的那個點子應(yīng)當(dāng)比同級別的點子缺陷��；裂紋是由于脫碳和熱的鋼球外部或內(nèi)部開裂。缺陷示意圖如圖 1.2 所示。

外研究現(xiàn)狀檢測技術(shù)探傷的領(lǐng)域內(nèi)，通常將由超聲換能器激勵發(fā)射超聲波進(jìn)行主動式探傷無損檢測技術(shù)，而聲發(fā)射技術(shù)是指通過給被檢測物體加載負(fù)荷后自發(fā)動式探傷。超聲波在物體內(nèi)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(zhì)變化的識別可以判斷被檢測物體的質(zhì)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(jù)聲波能量大小進(jìn)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(zhì)的交界面上產(chǎn)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(yīng)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(qiáng)，較厚的工件也都可以檢測；適用性強(qiáng)，檢測效率高不損害人體健康等。

【參考文獻(xiàn)】：
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(shù)的鋼球表面缺陷檢測研究[D]. 張永奎.濟(jì)南大學(xué) 2011
[4]軸承鋼球質(zhì)量在線檢測與分選控制[D]. 于潤祥.濟(jì)南大學(xué) 2010
[5]鋼球檢測機(jī)構(gòu)運動仿真與表面缺陷檢測算法設(shè)計[D]. 藺勇智.哈爾濱理工大學(xué) 2010
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本文編號：2921085