轴承轴向刚度测量仪

论文总字数：11464字

摘 要

轴承检测机在市场上多种多样，比如标准测长机、激光粗糙度仪、摩擦力矩仪、主动测量设备、基准游隙设备、在线内径测量设备、震动测量设备、机外检测设备等。根据轴承的结构可以看出轴承的游隙有两种，一种是径向游隙，另一种是轴向游隙。检测轴承轴向刚度就是把轴承的内圈和外圈都固定，用推杆拉内圈，测量轴承的内圈和外圈的相对位移量。

本文通过研究分析确定了基于丝杠螺母的加载方式、高精度的位移传感器、高速的信号采集系统于一体的自动化的轴向游隙测量设备结构总体方案，并且完成了检测仪的结构设计，并对关键零部件进行了校核。

关键词：轴承；轴向测量仪；轴向游隙；校核

Bearing Axial Stiffness Measuring Instrument

Abstract

Bearing testing machine on the market is varied, such as standard length measuring machine, laser roughness meter, friction torque meter, active measurement equipment, benchmark clearance, online diameter measuring equipment, vibration measurement equipment, closed testing equipment, etc. According to the structure of the bearing can be seen that the bearing clearance has two kinds, one kind is radial clearance, the other is the axial clearance. Detecting bearing axial stiffness is the bearing inner ring and outer ring are fixed, use the push rod inner ring, measure the relative displacement of bearing inner ring and outer ring.

In this paper, through research and analysis to determine the loading method based on screw nut, high precision of displacement sensor, high-speed signal acquisition system, which integrates automatic axial clearance measurement equipment structure overall scheme, and completed the structure design of the detector and the key parts for checking.

Keywords: Bearing; The axial measuring instrument; The axial clearance; Check

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 轴承的发展 1

1.2 轴承的检测 1

1.3 轴承轴向刚度检测仪简介 1

第二章 轴承轴向刚度测量仪总体组成 2

2.1 弹簧式位移传感器 2

2.2 轴承推杆的设计 2

2.3 力传感器 3

2.4 直线轴承和直线轴承座 3

2.5 滚珠丝杠的选择 4

2.6 四点轴承 5

2.7 刚性联轴器 6

2.8 伺服电机 6

第三章 轴承轴向刚度测量仪结构设计 7

3.1 电机的选择 7

3.2 联轴器的选择 7

3.3 直线轴承的选择 7

3.4 固定板的设计 8

3.5 位移传感器的选择 8

3.6 夹具的设计 9

3.7 轴承座的设计 10

3.8 外购零件的选择汇总 11

3.9 设备的工作原理 11

第四章 计算与校核 13

4.1 螺纹副抗挤压计算 13

4.2 抗剪切强度计算 14

4.3 抗弯曲强度校核 14

4.4 自锁性能校核 16

4.5 螺杆强度校核 17

第五章 误差分析 19

第六章 总结与展望 20

5.1 设备存在的不足 20

5.1.1 推杆 20

5.1.2 夹具 20

5.2 轴承轴向检测仪的后期改进 20

第七章 结束语 21

致 谢 22

参考文献 23

附 录 24

第一章 绪 论

1.1 轴承的发展

滚动轴承是利用球摩擦工作的机械结构，它摩擦阻力小，具有方便启动、加速迅速、结构紧凑的特点，且具有市面上轴承标准化，寿命长维护简单的特点。轴承广泛用于各种行业，例如工业、农业、交通运输、国防、办公器械和高科技等领域。可以说滚动轴承与国民生计息息相关。轴承自身的高精度运动的特点使得全世界的绝大多数的工农用机械、运输设备（如汽车、火车、飞机等）中都用到它。为了使得各类主机能够达到工作精度、性能寿命、可靠性和各项经济指标的目的，各类设备都用到轴承；为了适应现代科学技术的发展和各类主机对轴承提出的特殊要求，轴承行业必须研制和生产许多特殊种类的轴承。可以毫不夸张地说：轴承技术代表着世界整个工业的发展水平，轴承在国民经济发展和国防建设中正起着越来越突出的作用。

1.2 轴承的检测

轴承检测机在市场上多种多样，比如标准测长机、激光粗糙度仪、摩擦力矩仪、主动测量设备、基准游隙设备、在线内径测量设备、震动测量设备、机外检测设备等。而该设计就是开发测量轴承轴向游隙的设备-轴承轴向刚度检测仪。

1.3 轴承轴向刚度检测仪简介

根据轴承的结构可以看出轴承的游隙有两种，一种是径向游隙，另一种是轴向游隙。径向游隙一般是轴向游隙的两倍，轴向游隙一般很小，但不可以忽略。检测轴承轴向刚度就是把轴承的内圈和外圈都固定，用推杆拉内圈，测量轴承的内圈和外圈的相对位移量。

轴承轴向检测仪俗属于检测轴承一个特定技术参数的设备，它是由工作支架、传动机构和检测试验平台3大部分构成。而企业的轴承检测中，游隙是一项重要的检测参数，每一个轴承出厂前都需要经过质量检测后才能装箱。可以说游隙检测机是日常检测中最常用的检测设备。该设备需要设计得体积小巧、重量轻便、结构紧凑、噪音极低，可以满足造价低，操作简便、占地面积小的特点。适合各种面积的检测室或实验室看，并且要做到检测时装夹简单快速，达到效率高的要求。

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