發(fā)布時間：2017-07-01 19:10

  本文關(guān)鍵詞：高速軸承打滑蹭傷試驗臺的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著科技進(jìn)步與社會發(fā)展,對機(jī)器主軸轉(zhuǎn)速的要求越來越高,甚至可達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)。打滑蹭傷是高速滾動軸承的主要失效形式之一,然而現(xiàn)有的運動學(xué)及動力學(xué)分析理論和仿真分析方法很難對軸承的打滑蹭傷進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測,不能為打滑蹭傷失效機(jī)理分析和軸承設(shè)計提供有效指導(dǎo)。為了開展高速滾動軸承打滑蹭傷失效機(jī)理的試驗研究,本文開發(fā)了高速滾動軸承打滑蹭傷試驗臺�；诟咚贊L動軸承的實際工況分析和試驗系統(tǒng)的功能要求,確定了高速滾動軸承打滑蹭傷試驗臺總體方案：被試軸承由高速電主軸驅(qū)動,并結(jié)合高溫潤滑油、激振器模擬軸承實際運行時的高速、高溫、振動等嚴(yán)苛工況。該試驗臺可對轉(zhuǎn)速、載荷、激振、溫度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),通過測試軸承內(nèi)圈和保持架的轉(zhuǎn)速,確定軸承打滑度,以研究工況參數(shù)對打滑的影響。通過振動信號檢測及軸承表面分析,可進(jìn)一步研究打滑對蹭傷的影響。在進(jìn)行試驗臺的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計時,采用了模塊化設(shè)計思想,主要包括試驗臺總體結(jié)構(gòu)、軸系、驅(qū)動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加載系統(tǒng)以及激振系統(tǒng)等。通過三維建模軟件UG完成了試驗臺結(jié)構(gòu)建模,運用ANSYS Workbench對軸系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有限元分析。通過靜力分析,校核了傳動主軸的剛度和強度。對主軸進(jìn)行模態(tài)分析得到軸系振型和臨界轉(zhuǎn)速,確定共振頻率,進(jìn)而可以避免共振的發(fā)生。在模態(tài)分析基礎(chǔ)上進(jìn)一步對軸系進(jìn)行諧響應(yīng)分析,得到主軸在不同激勵作用下的動力響應(yīng)。最后利用LabVIEW軟件完成了試驗臺測控系統(tǒng)的設(shè)計。根據(jù)測控系統(tǒng)的性能要求對硬件設(shè)備進(jìn)行合理選型,采用虛擬儀器技術(shù)進(jìn)行測控的仿真模擬,對軸承的轉(zhuǎn)速、溫度、載荷、振動等試驗參數(shù)進(jìn)行采集和分析處理,并且以曲線或圖表的形式輸出。通過測控系統(tǒng)實時監(jiān)測及控制試驗參數(shù),對被試軸承的運行狀態(tài)進(jìn)行檢測,確保試驗臺正常運行。
【關(guān)鍵詞】：高速軸承 打滑蹭傷 有限元分析 LabVIEW 測控
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH133.33
【目錄】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 第一章 緒論12-17
• 1.1 課題背景、研究意義12
• 1.2 高速滾動軸承試驗臺研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 國外高速滾動軸承試驗臺研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)高速滾動軸承試驗臺研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容16-17
• 第二章 試驗臺總體方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計17-34
• 2.1 試驗臺總體方案設(shè)計17-19
• 2.1.1 試驗臺設(shè)計要求17
• 2.1.2 試驗臺功能要求17-18
• 2.1.3 試驗臺總體方案設(shè)計18-19
• 2.2 試驗臺主軸系設(shè)計19-22
• 2.2.1 主軸系的結(jié)構(gòu)布局19-20
• 2.2.2 被試軸承的選型20-22
• 2.2.3 聯(lián)軸器選型22
• 2.3 試驗臺驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計22-25
• 2.3.1 驅(qū)動功率的計算22-23
• 2.3.2 驅(qū)動電機(jī)的選型23-24
• 2.3.3 變頻器的選型24-25
• 2.4 試驗臺潤滑系統(tǒng)設(shè)計25-28
• 2.4.1 潤滑劑的選擇25
• 2.4.2 潤滑方式選擇25-26
• 2.4.3 潤滑系統(tǒng)設(shè)計26-28
• 2.5 試驗臺加載系統(tǒng)設(shè)計28-32
• 2.5.1 試驗臺加載系統(tǒng)功能要求28
• 2.5.2 試驗臺加載方式28-29
• 2.5.3 試驗臺加載系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式29-30
• 2.5.4 加載裝置設(shè)計30-32
• 2.6 激振系統(tǒng)設(shè)計32-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 第三章 試驗臺結(jié)構(gòu)有限元分析34-43
• 3.1 試驗臺有限元模型建立34-36
• 3.1.1 試驗臺幾何模型的建立34
• 3.1.2 主軸的材料性能參數(shù)34-35
• 3.1.3 主軸模型的簡化35-36
• 3.1.4 建立有限元模型36
• 3.2 靜力分析36-37
• 3.3 模態(tài)分析37-40
• 3.3.1 模態(tài)分析基礎(chǔ)37-38
• 3.3.2 模態(tài)分析38-40
• 3.4 諧響應(yīng)分析40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 試驗臺測控硬件方案設(shè)計43-56
• 4.1 試驗臺測控系統(tǒng)的組成43-44
• 4.2 試驗臺測控系統(tǒng)的功能要求44
• 4.3 試驗臺測控信號的測量44-51
• 4.3.1 轉(zhuǎn)速信號的測量44-47
• 4.3.2 試驗臺溫度信號的測量47-48
• 4.3.3 試驗臺加載載荷的測量48-49
• 4.3.4 試驗臺振動信號測量49-51
• 4.4 信號調(diào)理設(shè)備與數(shù)據(jù)采集卡的選擇51-53
• 4.4.1 信號調(diào)理設(shè)備51-52
• 4.4.2 A/D數(shù)據(jù)采集卡的選擇52-53
• 4.4.3 D/A模擬輸出卡的選擇53
• 4.5 測控系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 試驗臺測控系統(tǒng)軟件設(shè)計56-64
• 5.1 試驗臺測控系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)56-57
• 5.2 試驗臺軟件系統(tǒng)的模塊設(shè)計57-61
• 5.2.1 參數(shù)設(shè)置模塊57
• 5.2.2 數(shù)據(jù)采集模塊57-58
• 5.2.3 數(shù)據(jù)管理模塊58-59
• 5.2.4 信號分析模塊59-61
• 5.2.5 故障報警模塊61
• 5.3 控制卡輸出模塊61-63
• 5.3.1 模擬量輸出61-62
• 5.3.2 開關(guān)量輸出62-63
• 5.4 人機(jī)交互界面設(shè)計63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果70

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