發(fā)布時(shí)間：2020-04-25 01:28

【摘要】： 軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動(dòng)體之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),同時(shí)也產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的阻礙運(yùn)動(dòng)的綜合力矩,這就是軸承的摩擦力矩。軸承的摩擦力矩影響到能量的損耗、溫度、噪聲、振動(dòng)的變化、儀表動(dòng)作的準(zhǔn)確性等。摩擦力矩過大會(huì)引起軸承溫度的上升,過分的溫度上升將使?jié)櫥瑒┝踊⒛p加劇,甚至導(dǎo)致滾動(dòng)表面燒傷,軸承損壞。對(duì)于靈敏度要求高的微型軸承,應(yīng)以摩擦力矩來衡量其旋轉(zhuǎn)靈活性,摩擦力矩越小,靈活性越好。因此,精確地測(cè)量摩擦力力矩的大小有著非常重要的意義。軸承摩擦力矩是軸承設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的主要因素,國內(nèi)外對(duì)軸承摩擦力矩的研究十分重視,定量研究和測(cè)量軸承摩擦力矩一直是軸承行業(yè)的重要課題。 本文研究的微型軸承摩擦力矩測(cè)試系統(tǒng),運(yùn)用基于嵌入式的硬件系統(tǒng)和數(shù)字圖像等技術(shù),測(cè)試原理是將被測(cè)軸承安裝在水平旋轉(zhuǎn)軸上,在軸承外圈通過一個(gè)圓形的軸承套固定一個(gè)擺針,擺針的質(zhì)量和離心軸的半徑是一定的,當(dāng)軸承內(nèi)圈隨著旋轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),由于軸承的內(nèi)圈和外圈之間存在摩擦力,會(huì)帶動(dòng)外圈和擺針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。如果摩擦力矩大,擺針擺動(dòng)的角度就大;反之,則擺針的擺動(dòng)角度就小。利用數(shù)字圖像傳感器采集擺針偏轉(zhuǎn)的圖象,把采集到的圖象輸入到嵌入式系統(tǒng),通過數(shù)字圖像處理計(jì)算出擺針偏轉(zhuǎn)角度,從而計(jì)算出摩擦力矩值的大小。該測(cè)試系統(tǒng)與目前已有的微型軸承摩擦力矩測(cè)試方法相比有比較突出的優(yōu)點(diǎn):提高測(cè)試精度、讀數(shù)方便直觀、基于嵌入式專用設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析更加完善、數(shù)據(jù)保存方便,能夠進(jìn)行軸承多項(xiàng)摩擦力矩參數(shù)的測(cè)量,包括啟動(dòng)摩擦力矩、最大摩擦力矩、平均摩擦力矩等。 本文介紹了微型軸承摩擦力矩測(cè)試儀的測(cè)試原理,嵌入式系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)計(jì),機(jī)械部分設(shè)計(jì),并附有部分圖解。本文設(shè)計(jì)的測(cè)試系統(tǒng)將為改進(jìn)軸承設(shè)計(jì)參數(shù)、改進(jìn)加工工藝和分析軸承摩擦力矩的影響因素,提供一個(gè)可靠的分析手段,從而能夠提高軸承的質(zhì)量和主機(jī)精度。并且為基于嵌入式的圖象處理相關(guān)的虛擬儀器的開發(fā)做了一定的研究基礎(chǔ)。
【圖文】：

第 4頁就需要從典型設(shè)計(jì)中增大曲率半徑而適當(dāng)降低額定負(fù)荷來滿足力矩的要求。經(jīng)驗(yàn)表明，溝曲率半徑加大到為鋼球直徑的57％時(shí)，軸承的力矩最小，圖1-2中的曲線表明曲率半徑和摩擦力矩的關(guān)系。對(duì)于靈敏軸承的溝曲率半徑，往往在球徑的55～59％范圍中選擇。日本靈敏軸承的曲率半徑，內(nèi)圈多數(shù)為鋼球直徑的56～58％，外圈則為57～59％[9]。圖1-2溝曲率半徑和摩擦力矩的關(guān)系Fig.1-2 Relationship Of Fossa Crvature Radius And Moment2．球軸承的徑向游隙適當(dāng)?shù)脑龃笄蜉S承的徑向游隙（增大接觸角）可以減少軸承的力矩，但是如果徑向游隙過大，又會(huì)增大鋼球和溝道之間的滑動(dòng)摩擦，而使軸承力矩增加。有的文獻(xiàn)認(rèn)為，當(dāng)接觸角為15°時(shí)，軸承的摩擦力矩最小。軸承摩擦力矩系數(shù)和接觸角的關(guān)系如圖1-3所示。圖1-3 球軸承摩擦力矩和接觸角的關(guān)系

向游隙過大，又會(huì)增大鋼球和溝道之間的滑動(dòng)摩擦，而使軸承力矩增加。有的文獻(xiàn)認(rèn)為，當(dāng)接觸角為15°時(shí)，，軸承的摩擦力矩最小。軸承摩擦力矩系數(shù)和接觸角的關(guān)系如圖1-3所示。圖1-3 球軸承摩擦力矩和接觸角的關(guān)系Fig.1-3 Relationship Of Friction Torque And Contact Degree
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH133.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2639621