滚子直径误差及排布对轴承径向跳动的影响

根据圆柱滚子轴承各零件间的运动关系及几何关系,建立了轴承外圈径向跳动数学模型;分析了轴承外圈径向跳动的算法原理,并对轴承的运动过程进行数值仿真;在不考虑轴承内、外圈滚道和滚子圆度误差的情况下,研究了滚子直径误差及滚子排布方式对轴承外圈径向跳动的影响。结果表明:当两个滚子直径误差均为-1.5μm时,有误差的两个滚子相邻排布对轴承外圈的径向跳动有较大影响。当多个滚子直径误差相同且相邻排布时,轴承外圈的径向跳动相等。     

角接触球轴承旋转精度数值仿真分析

根据角接触球轴承的几何和运动关系,建立了考虑外圈沟道圆度误差的轴承外圈径向跳动、轴向跳动数值仿真模型,分析了外圈沟道圆度误差阶次、圆度误差幅值和钢球个数对外圈旋转精度的影响,并进行了理论验证.结果表明,轴承外圈径向跳动和轴向跳动随着圆度误差阶次的变化呈周期性变化;当圆度误差阶次与钢球数满足特定关系时,径向跳动明显增大;...     

深沟球轴承元件几何误差对回转精度的影响

根据深沟球轴承元件运动几何关系建立数学模型,空载下对轴承运动状态进行数值仿真和模拟,分析了深沟球轴承滚球直径误差、内外圈滚道圆度误差对回转精度的影响规律。结果表明,随着单一滚球误差的增加,轴承回转精度变差;多个滚球存在误差时,随着滚球的误差梯度增加,轴承回转精度变差;内外圈滚道分别存在几何形状误差时,误差阶次不变,随着误差幅值的增加,轴承回转精度变差;误差幅值不变,随着误差阶次的增加,内外圈滚道误差阶次与滚球数目具有周期性的映射关系。     

轴承外圈自动分选系统的研究

介绍了一种轴承外圈多参数的检测和分选系统,只需少量人工参与就可以完成以往多步测量工作,在保证精度的同时,提高了效率,减低了劳动强度.     

圆锥滚子轴承振动的实验研究

以实验为基础,研究了32210圆锥滚子轴承内外圈参数与振动的关系。利用灰色系统理论和统计回归理论对实验数据进行分析,确定出影响轴承振动值的主要因素。建立了轴承振动值与主要影响因素之间的回归函数。根据该函数和要控制的振动值的公差可以确定各主要因素的公差,实验结果表明,当各个影响因素的误差都控制在公差范围内时,轴承的振动值也会控制在公差范围内。     

轴承外围自动分选系统的研究

介绍了一种轴承外圈多参数的检测和分选系统，只需少量人工参与就可以完成以往多步测量工作，在保证精度的同时，提高了效率，减低了劳动强度。     

基于神经网络算法的轴承外径参数的测量

分析了系统检测轴承外径参数的误差产生原因，提出了神经网络算法来处理检测参数误差的方法。并对其结果进行了分析，取得了满意的结果。     

整体式自润滑关节轴承挤压成形数值模拟

为实现对整体式自润滑关节轴承外圈挤压成形工艺的精确控制,提高外圈成形质量,改善产品密合度,减少自润滑衬垫的过压状态,以GE15DE1TK-HVS0型自润滑关节轴承为研究对象,采用有限元数值模拟技术对其外圈挤压成形工艺过程进行模拟分析,确定了挤压力及挤压行程,估算了外圈的成形状态及密合度。以模拟挤压力及挤压行程结果为依据,对该型轴承进行样品加工及密合度检测,并将检测结果与模拟结果进行对比,以判断数值模拟方法的可靠性。对比结果表明,数值模拟与工艺试验之间的误差为2. 4%～7. 3%,两者具有较好的一致性,说明有限元数值模拟技术可以对整体式自润滑关节轴承挤压工艺参数及外圈的成形效果进行有效预测。     

基于机器视觉的货车滚动轴承外圈麻点缺陷检测

利用数字图像处理技术,设计出一种基于线阵CCD成像技术的轴承表面缺陷非接触在线检测系统。首先讨论了系统中灯光、摄像机的安装位置对成像效果的影响,然后提出了一种有效的利用麻点呈黑色针孔状凹坑、有一定深度、个别存在或密集分布的图像特征,对轴承外圈麻点缺陷进行的检测方法。该方法可以克服油渍在图像处理中会造成较大误差的缺点,并且能够对麻点缺陷区域进行确定。现场测试表明,该系统抗干扰性较强,精确度较高,而且应用浮动阈值检测法可以使得该算法有较强的鲁棒性,具有一定的实用价值。     

调心轴承外圈立式车磨复合机床的设计

为在轴承外圈硬车立式数控车床基础上,增加调心轴承外圈滚道的磨削功能,设计调心轴承外圈立式车磨复合机床。分析轴承外圈在立式数控车床上的装夹方式,并对轴承外圈滚道范成法磨削原理进行研究。利用该机床经一次装夹,可实现调心轴承外圈一个端面、内外圆表面硬车及滚道面的精磨加工,可以满足调心轴承外圈加工精度要求,同时提高生产效率。     

基于轴系尺寸链设置缺陷导致机械系统失效后的改进分析

机械系统中支承结构设计以及轴系尺寸链设置将直接影响其运转安全性和可靠性。本研究分析了油雾分离器结构原理和工况条件,明确了两端固定支承的机械系统在运转过程中,其一端轴承外圈端面与壳体孔应保留适当间隙,以适应轴的热伸长。就外场发生的失效开展分析和定位,从失效件外观形貌和理化检测结果确认,轴承在过大轴向附加载荷作用下产生爬坡,进而导致轴承短期内产生高温失效。为验证失效轴承附加轴向载荷是否与轴系尺寸链设置直接相关,开展装配尺寸链核算,确认失效轴承外圈端面与壳体孔之间存在极大的干涉风险,失效与轴系尺寸链设置不合理有关。针对失效定位提出装配前选配零件、调整零件公差等改进措施,同时建议对该间隙进行检测。     

回转支承外圈断裂原因分析

通过对断裂回转支承外圈的宏观分析及其化学成分，高低倍组织，断口等分析，认为外圈断裂的主要原因是滚道表层淬火马氏体未经回火和显微组织过热引起的。     

铝合金精密锻件图像测量的方法

基于数字图像处理技术,开发了铝合金精密锻件尺寸测量装置,采用低角度双侧LED照明,有效避免锻件表面反光造成的图像边缘模糊。通过3×3中值滤波、固定阈值分割、8邻域边界跟踪算法,提取锻件内、外圆的边缘轮廓,采用最小二乘圆拟合算法进行尺寸参数计算。试验表明,外圆直径、内圆直径、壁厚差、圆度误差的图像测量值,较人工测量值的最大误差分别为0.05mm、0.09mm、0.07mm、0.07mm,基本满足锻件检测要求。     

Prediction of thermo-elastic behavior in a spindle–bearing system considering bearing surroundings

This paper presents a simulation method based on system dynamics to establish a comprehensive prediction model for the thermal and mechanical behavior of a spindle–bearing system in consideration of bearing surroundings such as assembly tolerance, geometric dimension, cooling conditions, operating conditions and thermal deformation. By introducing a lumped element into the system, not only mechanical properties but also thermal behaviors can be readily examined and predicted. The most important behavior in the spindle–bearing system is the bearing pressure, which determines the spindle characteristics and friction moment. In this study three different simplified assemblies are investigated. One is the bearing inner race–shaft subassembly that includes a negative assembly clearance, and another is the outer race–housing assembly that includes a positive assembly clearance. The third is the entire system that is composed of a rolling element bearing, an inner race–shaft subassembly and an outer race subassembly. The two subassemblies are coupled by rolling elements in which the frictional moment and heat generation vary with the assembly clearance and thermal deformation of the bearing surroundings. The new method can be applied to spindle cooling as well as the optimal thermal and mechanical design of the spindle–bearing system for various surrounding conditions. Furthermore, on the basis of the proposed model, the effect of steel and ceramic bearing materials on the thermo-elastic behavior of the spindle system was investigated.     

基于立体视觉焊接变形测量系统标定

应用立体视觉三维测量系统对钢结构上若干待测标志点进行测量,测量前分两步对测量系统参数进行标定.首先应用基于平面模板的方法标定摄像机的固有参数,包括单个摄像机的内部参数和两个摄像机间的位置关系参数.其次使用单位四元数法对摄像机坐标系与设计坐标系之间的位置参数进行标定.为了验证标定结果的准确性,对摄像机内参数标定结果进行了重投影误差估算,重投影误差很小,满足系统测量误差要求.对标定结果进行重建试验,重建结果平均误差小于1 mm,最大误差小于2.5 mm.     

滚道椭圆化对高速角接触球轴承接触特性及疲劳寿命的影响

针对制造公差和装配误差导致轴承滚道的椭圆化变形,分析了角接触球轴承滚道的径向偏差。依据赫兹接触理论和滚道控制理论,在考虑惯性载荷的情况下,建立联合载荷下角接触球轴承滚道椭圆化的拟静力学模型,研究外轨道椭圆化对轴承接触特性的影响机制;用改进的L-P理论估算轨道椭圆化轴承的疲劳寿命。结果表明:滚道椭圆化程度越大,部分滚动体的接触参数发生突变越剧烈,轴承的接触刚度和疲劳寿命越小;滚道椭圆化对疲劳寿命影响较显著,沿椭圆长轴方向施加径向载荷时轴承寿命降低较慢。该研究为多工况下轴承的设计和应用提供理论分析依据。     

氮化硅陶瓷轴承外圈磨削的双目标工艺优化

陶瓷轴承套圈的加工质量对轴承的回转精度和服役性能具有重要影响。首先,基于大量外圆磨削试验,通过最小二乘法分别建立陶瓷表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的一元模型;其次,在一元模型基础上,通过粒子群优化算法(PSO算法)分别建立其表面粗糙度和沟道圆度在不同工艺参数下的多元模型;最后,通过PSO算法对表面粗糙度和沟道圆度进行双目标优化,得出轴承外圈加工时的最优工艺参数。结果表明:表面粗糙度在不同工艺参数下的多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为5.83%～8.99%,沟道圆度多元复合模型的预测值和实际加工值的相对误差范围为4.62%～8.01%;双目标函数优化得到的工艺参数为砂轮线速度56.0 m/s、径向进给量0.012 mm/min、工件转速215 r/min。多元模型可较为准确地预测实际加工情况,最优工艺参数下的粗糙度值和圆度值分别为0.130 μm和2.20 μm,相比其他参数下的值较小。      

Multi-fault diagnosis of rolling bearing elements using wavelet analysis and hidden Markov model based fault recognition

Due to the importance of rolling bearings as the most widely used machine elements, it is necessary to establish a suitable condition monitoring procedure to prevent malfunctions and breakages during operation. This paper presents a new method for detecting localized bearing defects based on wavelet transform. Bearing race faults have been detected by using discrete wavelet transform (DWT). Vibration signals from ball bearings having single and multiple point defects on inner race, outer race, ball fault and combination of these faults have been considered for analysis. Wavelet transform provides a variable resolution time–frequency distribution from which periodic structural ringing due to repetitive force impulses, generated upon the passing of each rolling element over the defect, are detected. It is found that the impulses appear periodically with a time period corresponding to characteristic defect frequencies. In this study, the diagnoses of ball bearing race faults have been investigated using wavelet transform. These results are compared with feature extraction data and results from spectrum analysis. It has been clearly shown that DWT can be used as an effective tool for detecting single and multiple faults in ball bearings. This paper also presents a new method of pattern recognition for bearing fault monitoring using hidden Markov Models (HMMs). Experimental results show that successful bearing fault detection rates as high as 99% can be achieved by this approach.     

圆坯外轮廓检测系统的研究与应用

针对人工测量环境恶劣,测量结果误差大,提出了一种新的圆坯外轮廓检测系统,利用机器视觉技术并通过图像处理来分析圆坯外轮廓的圆度,实时地将这种处理结果提供给现场的操作人员及时地调整生产工艺参数,提高产品质量。