軸承檢測裝置的設(shè)計

摘 要 軸承是各類機械裝備中最為重要的基礎(chǔ)部件， 它的精度 、性能、壽命以及可靠性對主機的精度、性能、壽命以及可靠性起著非常 重要的作用。在機械產(chǎn)品中，軸承屬于高精度產(chǎn)品，不僅需要數(shù)學(xué)、物理等諸多學(xué)科理論的綜合支持，而且需要材料科學(xué)、熱處理技術(shù)、精密加工和測量技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和有效的數(shù)值方法及功能強大的計算機技術(shù)等諸多學(xué)科為之服務(wù)，因此軸承又是一個代表國家科技實力的產(chǎn)品。隨著工業(yè)水平的不斷進步、生產(chǎn)自動化水平的不斷提高，軸承已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在好多行業(yè)領(lǐng)域，它的質(zhì)量直接影響到工作母機的工作性能， 其精度的高低直接影 響到整個設(shè)備性能的好壞 。據(jù)統(tǒng)計 在 旋轉(zhuǎn)機械中 30%的故障與軸承有關(guān)。因此，工業(yè)生產(chǎn)監(jiān)控的要求也越來越高，為了保證軸承質(zhì)量必須對其進行嚴格的出廠檢測。目前在軸承檢測項目中 ：軸承游隙檢測、內(nèi)徑檢測以及振動情況檢測等項目， 都 是反應(yīng)軸承質(zhì)量的重要指標，軸承的合格與否將會直接影響到軸承的使用性能?，F(xiàn)有的軸承檢測儀一般只能進行單一項目的檢測，檢測效率低不方便。為了滿足軸承安全檢測的要求，研制出一種檢測效率高、基本實現(xiàn)自動化的軸承多方面檢測項目的檢測裝置顯得越來越重要。 關(guān)鍵詞： 軸承；自動化；檢測；裝置 II Abstract Bearing is the most basic components in all kinds of the mechanical equipment, for its accuracy, performance, life and reliability plays a very important role of the hosts accuracy, performance, life and reliability. Bearing is a high precision product in the mechanical products, not only its needs a comprehensive support for math, physics and other disciplines theory, but also needs the material science, heat treatment technology, precision machining and measuring technology, numerical control technology and numerical method is effective and powerful computer technology and other disciplines to serve its, so the bearing is the products that represents of the national scientific and technological strength. Along with the automation level of continuous improvement, the level of industrial production increasing, application field of bearing has been widely in many industries, it directly affects the quality of the work performance of machine tools, and its precision directly affects the performance of the whole device is good or bad. there are 30 percent of faculties in the rotating mechanism to be relative to bearings. so we must strictly check the qualities of bearings before they are sold .At the present in the bearing detection project, Bearing clearance detection, inner diameter measurement and vibration detection project, is an important indicator of the quality of the bearing.Weather the bearing is qualified or not,it will directly affect the bearing performance. Detection of the existing bearing tester is generally only for a single project, low detection efficiency is not convenient. In order to meet the requirements of bearing safety detection, developing a detection for higb detecting efficiency ,and the basic realization of automatic bearing detection project becomes more and more important. Key words: bearing； automation； measurement； system equipment 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT . II 目 錄 . III 1 緒論 . 1 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 . 1 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1 1.3 本課題應(yīng)達到的要求 . 2 2 軸承檢測裝置的分類及發(fā)展 . 3 2.1 概述 . 3 2.2 軸承儀器的分類和發(fā)展 方向 . 3 2.2.1 軸承儀器的分類及特點 . 3 2.2.2 軸承儀器的發(fā)展方向 . 4 2.3 檢測方法的研究 . 4 3 軸承的檢測 . 5 3.1 軸承的基本結(jié)構(gòu) . 5 3.2 軸承的類型及特點 . 6 3.3 軸承檢測的內(nèi)容和檢測條件 . 6 3.3.1 軸承檢測的標準 . 6 3.3.2 軸承檢測的內(nèi)容和檢測條件 . 6 4 軸承的振動檢測 . 8 4.1 研究背景 . 8 4.2 軸承振動自動檢測的工作原理 . 8 4.3 系統(tǒng)組成及功能 . 10 4.4 振動信號的采集方案設(shè)計 . 12 4.5 數(shù)據(jù)預(yù)處理 . 13 4.6 幅值域參數(shù)計算 . 13 5 軸承游隙的檢測 . 14 5.1 軸承徑向游隙檢測裝置的設(shè)計 . 14 5.1.1 游隙 . 14 5.1.2 徑向游隙的設(shè)計原理 . 14 5.2 軸承徑向游隙的動態(tài)游隙的測量計算 . 15 5.3 校核 軸承游隙計算關(guān)系 . 16 6 軸承內(nèi)徑檢測裝置的設(shè)計 . 18 6.1 軸承內(nèi)徑在線檢測裝置的設(shè)計 . 18 6.2 軸承內(nèi)徑檢測裝置的測量原理 . 18 6.2.1 內(nèi)徑測量方法的研究 . 18 6.2.2 內(nèi)徑測量的設(shè)計機理 . 19 IV 6.3 軸承內(nèi)徑檢測系統(tǒng)精度的確定 . 20 7 傳動裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 21 7.1 電動機的選擇 . 21 7.2 傳動比的分配 . 21 7.3 傳動帶的選擇 . 22 7.3.1 帶傳動的類型 . 22 7.3.2 帶傳動的特點及應(yīng)用 . 22 7.3.3 V 帶的材料和結(jié)構(gòu) . 22 7.3.4 V 帶的設(shè)計計算 . 23 8 齒輪傳動 . 24 8.1 齒輪概述 . 24 8.2 齒輪類型的選擇及齒數(shù)的計算 . 25 8.2.1 按齒面接觸強度設(shè)計 . 25 8.2.2 計算各參數(shù) . 26 8.2.3 按齒根彎曲強度設(shè)計 . 27 8.2.4 齒輪的幾何尺寸計算 . 28 8.2.5 齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 29 9 軸 . 30 9.1 最小軸徑的估算 . 30 9.2 軸的強度和剛度校核計算 . 30 10 軸承、聯(lián)軸器的選擇 . 33 10.1 軸承的選擇 . 33 10.2 聯(lián)軸器的選擇 . 33 11 結(jié)論與 展望 . 35 11.1 結(jié)論 . 35 11.2 不足之處及未來展望 . 35 致 謝 . 36 參考文獻 . 37 軸承檢測裝置的設(shè)計 1 緒論 1.1 本課題的研究內(nèi)容 和 意義 軸承是旋轉(zhuǎn)機械中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)零件之一，其質(zhì)量好壞在一定程度上影響整個機械系統(tǒng)的性能，可以說在制造業(yè)大發(fā)展的環(huán)境下軸承的使用無處不在。但是軸承也是最容易損壞的零件之一，據(jù)統(tǒng)計，旋轉(zhuǎn)機械中大約有 30%的故障與軸承有關(guān)，軸承的質(zhì)量與設(shè)備的正常運行有著緊密的聯(lián)系。我國軸承行業(yè)對軸承成品也采用了極為嚴格的檢 測工藝，主要依據(jù)有國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準。檢測項目從重要性上分為：關(guān)鍵項目、主要項目及次要項目。隨著軸承工業(yè)生產(chǎn)的日益發(fā)展和當前市場前景的預(yù)測，軸承儀器制造業(yè)已顯跟不上形式的發(fā)展，因此開發(fā)高新檢測裝置儀器勢在必行并且大有市場。 產(chǎn)品的質(zhì)量是一個企業(yè)生存的根本，在全球經(jīng)濟一體化，行業(yè)競爭白熾化的環(huán)境下，產(chǎn)品的質(zhì)量尤為重要。目前，我國軸承企業(yè)廣泛應(yīng)用了自動化程度比較高的加工機床，生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量得到了很大的提高，然而軸承的檢測卻處于半自動化與手工檢測相結(jié)合的靜態(tài)測量階段。在國外軸承產(chǎn)品的沖擊下，國內(nèi)軸承 企業(yè)求生存求發(fā)展的根本也就要求地保證軸承的質(zhì)量。因此， 對 軸承檢測項目的要求及其檢測項目的精確度要求也越來越多、越來越高， 此外還要在一定 程度上滿足人機協(xié)作的要求。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 精密機械制造技術(shù)的飛速發(fā)展和產(chǎn)品精度的日益提高，有力地促進了測試技術(shù)和試驗技術(shù)的發(fā)展，使其呈現(xiàn)出多態(tài)性和超精密的特性。為了滿足人們的需求，許多廠家和軸承試驗研究所都在研究改進新產(chǎn)品來適應(yīng)市場的需求。在國內(nèi)，常用的檢測軸承質(zhì)量的軸承振動檢測儀有兩種，一種是測量軸承振動的加速型軸承振動檢測儀，另一種是通過測量軸承振動速度的速度 型軸承振動檢測儀。 杭州軸承試驗研究中心的 BVT-5 軸承振動速度檢測儀 （如圖 1.1） 是其性能最完善的一個型號。 杭州軸承試驗中心的 BVT 系列軸承振動檢測儀以及洛陽軸承研究所研制的 S09（如圖 1.2） 系列軸承振動檢測儀是軸承行業(yè)應(yīng)用最多的產(chǎn)品，同時其他廠家也研制出了自主特色的圓錐滾子軸承振動檢測儀。例如：大連軸承儀器廠、大連科匯軸承儀器有限公司研制的 S3907-2A 型軸承振動監(jiān)測儀、寧波科技園區(qū)中策儀器廠研制的 S7910 圓錐滾子軸承振動測量儀 1。 圖 1.1 BVT-5 軸承振動檢測儀外形 圖 1.2 S09 系列軸承振動檢測儀外形 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 在國外，丹麥研制出了 B&K2112 型儀器，其性能與國產(chǎn)的 S0910 型軸承振動給檢測儀類似。在國外軸承振動一般采用測量多個參數(shù)進行判斷。如美國 BENDIX 公司研制的B1010 就是國際上此類設(shè)備中具有代表性的產(chǎn)品之一。國內(nèi)軸承行業(yè)的測試與試驗技術(shù)在多方面逐步與世界接軌，并不斷開發(fā)出一系列適合國情和國家標準的測試儀器與實驗裝備。 隨著新的國際標準 （ ISO 15242-3： 2006)于 2006 年的實施。針對新標準 SKF 集團研制出了 MVU150 軸承振動測量儀，用于外徑 40mm 到 150mm 的軸承測量，軸向承載能力750N。采用激光傳感器作為軸承振動信號的拾振器也正在發(fā)展成為一種新型振動信號獲取方式，并有著不可估量的潛力。 圖 1.2 MVU150 軸承振動檢測儀 1.3 本課題應(yīng) 達到的要求 針對國家標準所規(guī)定的軸承的主要檢測項目：尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度、游隙、旋轉(zhuǎn)靈活性、振動噪聲、殘磁強度、表面質(zhì)量、硬度等：研究設(shè)計出一種軸承在線 檢測裝置 ，能夠 有針對性的盡可能多的對軸承的質(zhì)量尺寸的問題進行檢測，以提高軸承的檢測效率與測量精度。通過鍵盤和顯示器能實現(xiàn)良好的人機交互?；旧蠈崿F(xiàn)自 動化在線檢測，節(jié)約時間，降低成本。 軸承檢測裝置的設(shè)計 2 軸承檢測裝置的分類及發(fā)展 2.1 概述 精密機械制造技術(shù)的飛速發(fā)展和產(chǎn)品精度的日益提高，有力地促進了測試技術(shù)和試驗技術(shù)的發(fā)展，使其呈現(xiàn)出多態(tài)性和超精密的特性。軸承加工技術(shù)的進步和軸承產(chǎn)品精度的提高，促進了軸承檢測儀器及實驗技術(shù)的發(fā)展，納米測量、智能儀器、虛擬儀器、網(wǎng)絡(luò)儀器等開始在軸承行業(yè)先進企業(yè)應(yīng)用 3。 2.2 軸承儀器的分類和發(fā)展方向 2.2.1 軸承儀器的分類及特點 (1)從結(jié)構(gòu)構(gòu)成上分 軸承檢測儀器可以分為機械式儀器、光機電一體化儀器、智能化儀器、 無損檢測儀器。 機械式儀器測量采用表頭進行顯示，分辨率低，顯示分辨率在 1 mm左右，主觀誤差較大，一般檢測參數(shù)單一，但成本低、可靠性高，普及面廣，如軸承行業(yè)現(xiàn)在使用的 D系列內(nèi)、外徑儀、 H系列高度儀、 W系列溝位置儀 B系列擺差儀等。光機電一體化儀器一般采用傳感器測量、數(shù)字顯示，分辨率高，顯示分辨率一般比機械式儀器高一數(shù)量級，示值準確，動態(tài)性能好，如激光粗糙度儀、標準測長機、基準游隙儀、摩擦力矩儀、主動測量儀、振動測量儀、在線內(nèi)徑測量機、機外檢測機等。 智能化儀器一般采用傳感器測量，計算機分析處理測量數(shù)據(jù)，一般具 有消除測量安裝誤差、綜合分析判斷、數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計分析、網(wǎng)絡(luò)管理接口等功能。具有分辨率高、示值準確、顯示直觀、人機對話良好、動態(tài)性能好等特點，如 Y系列圓度儀、基準游隙儀、機外檢測機、智能振動測量儀、 R系列溝曲率儀、摩擦力矩儀、網(wǎng)絡(luò)化軸承多參數(shù)儀等。 無損檢測儀器一般采用傳感器測量，可以非破壞檢查軸承內(nèi)部和表面裂紋缺陷等，如顯微硬度機、渦流裂紋檢查機、超聲波探傷機等。 (2)從性能上分 軸承檢測儀器可以分為計量型儀器、抽檢實驗儀器和工序用儀器。 計量型儀器一般采用傳感器測量，測量數(shù)值準確，精度高，要求操作員技術(shù) 水平高，使用條件好，如圓度儀、輪廓度、測長儀、凸度儀、干涉顯微鏡等。 抽檢實驗儀器一般采用傳感器測量，測量數(shù)值準確，精度高，要求操作員技術(shù)水平較高，如圓度儀、振動儀、游隙儀、旋轉(zhuǎn)精度儀、摩擦力矩儀、剛度儀、溝曲率儀、接觸角儀、多參數(shù)儀、性能實驗機等。 工序間用儀器一般采用機械量表或傳感器測量，顯示分辨率、測量精度相對較低，測量數(shù)值穩(wěn)定。如內(nèi)外徑儀、高度儀、溝位置儀、擺差儀、主動量儀、機外檢測機等。 (3)從檢測性能上分 軸承檢測儀器可以分為零件測量儀器成品測量儀器和在線測量儀器。 零件測量儀器一般指測量零件 特征的儀器，如圓度儀、輪廓度、溝形、凸度儀、粗糙度儀、內(nèi)外徑儀、 H高度儀等。 成品測量儀器一般指測量軸承整體性能或特征的儀器，如振動儀、游隙儀、旋轉(zhuǎn)精度儀、摩擦力矩儀、剛度儀、接觸角儀、凸出量儀等。 在線測量儀器一般應(yīng)用在軸承生產(chǎn)設(shè)備上或生產(chǎn)、裝配線中。如主動測量儀、機外檢無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 測機、自動游隙儀、自動測振儀、靈活性檢測機等 4。 2.2.2 軸承儀器的發(fā)展方向 高速發(fā)展的技術(shù)經(jīng)濟對機械制造的要求越來越高，特別是計算機技術(shù)的發(fā)展，有力地促進了機械科技的進步。軸承精度的提高促使計量型儀器向高精度方向發(fā)展，進入了納米時代。目前機械加工業(yè)已突破了 0.01um的進給技術(shù)， 0.01um圓度的加工技術(shù)和納米級的粗糙度加工技術(shù)。納米輪廓形狀測量技術(shù)、亞微米尺寸測量技術(shù)、工業(yè) CT無損檢測技術(shù)、激光技術(shù)已應(yīng)用在軸承行業(yè)。 2.3 檢測方法的研究 在實際工作中，測量方法通常是指獲得測量結(jié)果的具體方式，可以按下面幾種方法分類： 按實測幾何量是否就是被測幾何量分為： 直接測量和間接測量。直接測量：是指被測幾何量的量值直接由計量器具讀出。間接測量：是指欲測量的幾何量的量值由實測幾何量的量值按一定的函數(shù)關(guān)系式運算后獲得。 按示值是否就是被測幾何 量的量值分為：絕對測量和相對測量。絕對測量：是計量器具的示值只是被測幾何量的量值。相對測量：是計量器具的示值只是被測幾何量的相對于標準量的偏差，被測幾何量的量值等于已知標準量 與該偏差值的代數(shù)和。 按測量時被測表面與計量器具的測頭是否接觸分類：接觸測量和非接觸測量。接觸測量是在測量過程中，計量器具的測頭與被測表面接觸，即有測量力存在。非接觸測量：是指計量器具的測頭不與被測表面接觸，即無測量力存在。 按工件上是否有多個被測幾何量同時測量分類：單項測量和綜合測量。單項測量 ；是對工件上的各個被測幾何量分別進行測 量。綜合測量：是對工件上的幾個相關(guān)幾何量的綜合效應(yīng)同時測量得到綜合指標 ，以判斷綜合結(jié)果是否合格。 軸承檢測裝置的設(shè)計 3 軸承的檢測 3.1 軸承的基本結(jié)構(gòu) 軸承的基本結(jié)構(gòu)如圖 3.1、圖 3.2、圖 3.3所示，它有內(nèi)圈 1、外圈 2、滾動體 3、和保持架4組成。內(nèi)圈安裝在軸勁上，外圈安裝在軸承座孔中。內(nèi)外圈上制有弧形環(huán)狀滾道，用以限制滾動體的側(cè)向移動，并可降低滾動體在內(nèi)、外圈的接觸應(yīng)力。軸承通常是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)、外圈固定，也有外圈旋轉(zhuǎn)、內(nèi)圈固定。保持架的功用是使?jié)L動體均勻隔開，防止相鄰滾動體轉(zhuǎn)動時由于接觸處產(chǎn)生較大的相對滑動速度而引 起磨損。滾動體是滾動軸承的核心元件，當內(nèi)、外圈相對運動時，滾動體就在軸承的內(nèi)、外圈滾道間滾動，使相對運動表面間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦。 圖 3.1 軸承結(jié)構(gòu)圖 1-外圈； 2-內(nèi)圈； 3-滾動體； 4-保持架 圖 3.2 圓錐滾子 軸承 內(nèi)、外圈及滾動體一般是用強度高、耐磨性好的軸承鋼制造，例如 GCr15、 GCr15SiMn等，熱處理后工作表面硬度應(yīng)達到 HRC60-65。由于這些元件都經(jīng)過 150 C 的回火處理，所以通常當軸承的工作溫度 120 E D+-L+C+-R+-SoVii時，元件的硬度都不會下降。保持架多用低碳鋼板沖壓成形，也有用銅合金、鋁合金或塑料等制成實體的。 圖 3.3 軸承 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 3.2 軸承 的類型及特點 軸承 的功用是支撐軸及軸上的零件，保持軸的旋轉(zhuǎn)精度，減少轉(zhuǎn)軸與支撐之間的摩擦和磨損。根據(jù)軸承中摩擦性質(zhì)的不同，軸承可以分為滾動摩擦軸承（簡稱滾動軸承）和摩擦軸承（簡稱滑動軸承）兩大類。滾動軸承按其結(jié)構(gòu)按其結(jié)構(gòu)特點、承載情況有多種分類方法，分別適用于不同的載荷、轉(zhuǎn)速及特殊的工作要求。 按其所承受載荷方向可以分為向心軸承和推力軸承兩大類。 按滾動體的種類可分為球軸承和滾子軸承。球軸承的滾動體為球，球與滾道表面的接觸點為點接觸；滾子軸承的滾動體為滾子，滾子與滾 道表面的接觸為線接觸。滾子軸承比球軸承的承載能力 和耐沖擊能力都好，而球軸承摩擦小、高速性能好。 按工作時能否調(diào)心可分為調(diào)心軸承和非調(diào)心軸承。 調(diào)心軸承允許的偏位角大。 按安裝軸承時其內(nèi)、外圈可否分別安裝，分為可分離軸承和不可分離軸承。軸承在裝置中的應(yīng)用（如圖 3.4）所示： 圖 3.4 軸承在裝置中的應(yīng)用 3.3 軸承檢測的內(nèi)容和檢測條件 3.3.1 軸承檢測的標準 軸承的檢測是個全面的系統(tǒng)化的過程，它包括很多方面的內(nèi)容和要求。它的檢測必須符合相關(guān)的軸 承檢測標準規(guī)定 針對軸承質(zhì)量進行檢測的標準主要 有以下兩個方面 ： （ 1） 滾動軸承檢測的國家標準是 軸承檢測的主要依據(jù) 。 例 如 GB307.2-84滾動軸承公差的測量方法及 GB307.3-84滾動軸承的一般技術(shù)要求等。 （ 2）頒標了 專用標準和統(tǒng)一 的 企業(yè)標準。 例 如 JB/CQ13-87球軸承及其零件補充技術(shù)要求以及 JB/CQ14-88滾子軸承及其零件補充技術(shù)要求等。 3.3.2 軸承檢測的內(nèi)容和檢測條件 軸承的基本的基本結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈、外 圈、滾動體和保持架四部分 構(gòu)成 ，相應(yīng)軸承的檢測也包括 對軸承內(nèi)圈的檢測，外圈的檢測，滾動體 的檢測以及 對保持架的檢測。以上 檢測都合格并不代表該軸承是合格的， 軸承裝配好了以后， 我們 還要進行 對該 軸承的成品檢測。國家標準所規(guī)定的軸承的檢測項目 主要 有：尺寸精度、旋轉(zhuǎn)精度、游隙、旋轉(zhuǎn)靈活性、振動噪聲、殘磁強度、表面質(zhì)量、硬度等。如圖 3.5 所示： 軸承檢測裝置的設(shè)計 圖 3.5 軸承的主要檢測項目 國家標準不僅對軸承檢測的內(nèi)容作了規(guī)定，而且對軸承檢測時應(yīng)滿足的條件足額作了規(guī)定。在設(shè)計軸承檢測儀器以及進行軸承檢測時，應(yīng)當盡量符合國家標準的規(guī)定。 溫度的影響：因軸承摩擦發(fā)熱和其他熱源的影響而使軸承套圈的溫度高于相配件的溫度時，內(nèi)圈軸頸的配合將會變松，外圈外殼孔 的配合將會變緊，當軸承工作溫度高于 100度時，應(yīng)該對所選用的配合適當修正（減少外圈與外殼孔的過盈，增加內(nèi)圈與軸頸的過盈）。軸承在測量時的標準溫度為 20 度，測量時要保證被測軸承、標準件或量塊以及測量時用的儀器處于同一溫度條件下。 轉(zhuǎn)速的影響：對于轉(zhuǎn)速高又承受沖擊動負荷作用的滾動軸承，軸承與軸頸的外殼孔的配合應(yīng)選用過盈配合。 在一般轉(zhuǎn)速下，轉(zhuǎn)速的高低對類型的選擇沒有什么影響，只有在轉(zhuǎn)速較高時，才會有比較顯著的影響，通常軸承的工作轉(zhuǎn)速應(yīng)低于其極限轉(zhuǎn)速（手冊中查閱），否則會降低其使用的壽命。 公差等級的協(xié)調(diào)：選擇軸承 和外殼孔精度等級時應(yīng)與軸承精度等級相協(xié)調(diào)。如 0 級軸承配合軸頸一般為 IT6，外殼孔則為 IT7；對旋轉(zhuǎn)精度和運動平穩(wěn)性有較高要求地場合，軸頸為 IT5 時，外殼孔選為 IT6； 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 4 軸承的振動檢測 4.1 研究背景 隨著我國軸承檢測技術(shù)標準的不斷提高， 2010 年 4 月我國實施的新標準基本和國際標準一致。滾動軸承 振動測量方法第 3 部分規(guī)定：具有圓柱孔和圓柱外表面的向心調(diào)心滾子軸承和圓錐滾子軸承（ GB/T 24610.3-2009)中加載力要求如下表 4-1： 表 4-1 圓錐滾子軸承軸向載荷的新設(shè)定值 由于振動檢 測法具有：（ 1）適用于不同類型和不同工作環(huán)境下的軸承；（ 2）可以有效地診斷出軸承生產(chǎn)制造時的各種缺陷與不足，同時可以 判斷出軸承的壽命 ；（ 3）對軸承振動信號的各種測試及相關(guān)處理比較簡單、直觀；（ 4）診斷結(jié)果準 確度高，可靠性較好等一系列優(yōu)點，因此振動檢測法在實際中得到了 廣泛的應(yīng)用。 圖 4.1 裝置圖 4.2 軸承振動自動檢測的工作原理 軸承測振原理 ： 主軸系統(tǒng)作為被測軸承的支撐 (如圖 4.1)，當測振傳感器 （如圖 4.2）的測頭壓在被測軸承外圈 表面 時，其獲得的 振動信號中包含了主軸系統(tǒng)自身的振動信號和被測軸承的振動信號，因此主軸的旋轉(zhuǎn)精度、軸向跳動 、端面跳動、自振等參數(shù)要較小，否則會造成軸承優(yōu)良判斷的誤差 。即當測振傳感器的拾振桿輕壓在振動 的 物體上 時 ，隨著振動物體一起振動，拾振質(zhì)量相對于傳感器殼體作相對運動。系統(tǒng)的輸入是殼體運動 所 引起的慣性 力， 系統(tǒng)的輸出則是質(zhì)量的相對位移。為了真實的測得軸承的振動情況，可以 模軸承檢測裝置的設(shè)計 擬軸承正常工作時的實際 運轉(zhuǎn)情況， 首 先定位好 該被測軸承的位置，考慮到 軸承型號的不同 （即 檢測的軸承的內(nèi)徑不同 ） ，在此我們選用了錐形主軸（如圖 4.3） 所示 ， 利用軸承的推力裝置將被測軸承推送到圓錐主軸系統(tǒng)的芯軸上 ，并利用螺塞、錐軸套加以固定被測軸承的內(nèi)圈 ， 以 一定的軸向壓緊力壓緊被測軸承的外圈。隨后，加速度傳感器 輕壓在被測軸承的外圈 表面 上，主軸傳動系統(tǒng)帶動被測軸承轉(zhuǎn)動。傳感器將采集到的振動信號轉(zhuǎn)化為電信號，再經(jīng)過信號處理電路處理后，由數(shù)據(jù)采集卡的 A/D 模塊轉(zhuǎn)化為數(shù) 字 信號， 最后將數(shù)字信號 傳送給計算機進行數(shù) 據(jù)處理 圖 4.2 速度型傳感器結(jié)構(gòu)原理圖 得出測量結(jié)果 5， 流程 如（圖 4.4 所示）： 圖 4.3 錐 形 軸 圖 4.4 軸承振動測量無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 4.3 系統(tǒng)組成及功能 系統(tǒng) 主要 由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)兩部分組成，具有信號采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、故障診斷等主要功能。由 于 傳感器 所 得到的電信號很弱，必須經(jīng)電荷放大器 進行 處理，在處理中控制示波器 器 輔助監(jiān)視信號 的 大小，以不超過 A/D 轉(zhuǎn)換額定電壓 5V 為準。應(yīng)用磁帶機主要是便于離線分析， 低通濾波主要是為了適應(yīng) A/D 轉(zhuǎn)換的要求，如果信號中包含的頻率很高，為滿足采樣定理，采樣速率就必須很大，因為 A/D 轉(zhuǎn)換