滚动轴承质量检测仪的结构设计【字数：11041】
滚动轴承应用十分广泛，是最常见的旋转机械零件之一，它的质量将直接关系到工作母机的性能。因此，对于滚动轴承的检测显得十分重要，而检测需要的关键设备就是滚动轴承质量检测仪。本课题设计了一台滚动轴承质量检测仪，首先选用了旋转精度和承载能力较高的静压主轴作为主轴，并对所选主轴的结构进行设计。为确保被测轴承的检测结果准确，支承轴承选择了滑动轴承。夹具部分利用气缸推动三点固定式夹具固定被测轴承。最后为检测被测轴承的加速度信号和振动频率，本文选用了Meas品牌的7101A加速度传感器和Silicon公司的SDI-07振动频率传感器进行检测。
目录
1 绪论 1
1.1 选题目的和课题意义 1
1.2 课题研究的背景 1
1.3 课题研究的现状 2
1.3.1国内研究现状 2
1.3.2国外研究现状 2
1.4 课题的研究内容 3
2 检测仪的总体方案设计 4
2.1滚动轴承质量检测仪的设计要求 4
2.2滚动轴承质量检测仪的工作原理 4
2.3滚动轴承质量检测仪的选材 4
2.4滚动轴承质量检测仪的总体布置图 5
2.5本章小结 5
3 主轴系统的结构设计 6
3.1 皮带的设计 6
3.2主轴的设计 8
3.2.1键的选择 9
3.2.2主轴的强度校核 9
3.2.3主轴的扭转刚度校核 10
3.2.4主轴的应力校核 11
3.2.5主轴的锥孔设计 11
3.3心轴的设计 12
3.3.1心轴的强度校核 12
3.3.2心轴的扭转刚度校核 13
3.4 支承轴承的设计 13
3.4.1 动静压轴承的寿命计算 14
3.4.2动静压轴承的性能计算 15
3.4.3动静压轴承的校核 15
3.4.4润滑油的选用 16
3.5 轴承座的设计 16
为方便主轴的安装，轴承座选择剖分式轴承座，如图3.3所示，H2120型号的上下对开剖分式轴承座，利用该 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
轴承座对主轴进行支承。 16
3.6 本章小结 16
4 检测系统和装夹系统的设计 17
4.1底座的设计 17
4.2传感器的选用 17
4.3被测轴承夹具的设计 18
4.4总体结构图 19
4.5本章小结 19
5 总结 21
参考文献 23
致谢 25
1 绪论
1.1 选题目的和课题意义
滚动轴承如今广泛应用在旋转机械中，它的运行状态将会直接影响到整个机器的精度、效率以及寿命，可靠数据显示，在回转类机械工作中，有30%出现的故障都是由轴承引起的，这一统计结果充分的说明轴承质量务必需要充分的保证，这样才可以确保生产安全顺利的展开。由于滚动轴承是一个比较密闭的结构。在一般的生产环境之下，如果要把滚动轴承逐个拆分进行检测是没有意义的，并且不现实。而滚动轴承的质量检测仪的目的就是为了解决这一问题，滚动轴承的检测采用在特定的工况下检测滚动轴承表面的加速度信号和振动频率，应用这样的手段来检测滚动轴承，大大提高了检测效率[1]。
本课题的意义在于提高检测滚动轴承的效率，保证滚动轴承的加工质量。通过本课题了解更多轴承检测仪方面的知识，将理论与实践相结合，提高自身的工程设计和分析能力。
1.2 课题研究的背景
滚动轴承是常见的通用零件，有着动摩擦因数较小、易于启动以及结构紧凑等优点，广泛的应用在农业、交通运输、工业以及航天航空等各个领域，在世界机械方面的发展中发挥了重要作用。我国轴承行业通过六十多年的发展，已经拥有较大的生产力、较强的研发能力以及较好的技术实力。在“十二五”期间，我国的轴承行业保持着快而平稳的发展形势，轴承的产量年平均增长了20.12%，收入年平均增长了18.21%。在轴承行业获得了长足而稳健的发展，为我国的轴承行业未来发展打下了夯实的基础[2]。
2011年开始，我国由“保增长”政策向“调结构”政策转变，机械产品也开始由高增长的发展趋势向高质量的发展趋势不断地升级与调整，滚动轴承作为常见的基础支承零件，其质量要求也不断的提高。滚动轴承的质量好坏将直接决定产品的使用寿命和工作性能。据统计，在使用滚动轴承作为支承零件的设备中，将近三分之一的故障都源于滚动轴承的损伤失效。因此，对于滚动轴承的寿命、工作性能、工作精度和可靠性等许多方面提出了更加高的要求。
为了确保滚动轴承质量，在滚动轴承出厂前，都需要进行严格的检测。滚动轴承质量检测仪是滚动轴承振动检测中重要的检测设备，被广泛应用在检测和研究滚动轴承的企业中[3]。
1.3 课题研究的现状
1.3.1国内研究现状
滚动轴承被广泛应用于机床、电机、家用电器、工业泵、石油化工等各个行业。滚动轴承的质量一旦有问题，会过早出现损坏和表面疲劳,从而会引发设备的振动,甚至将造成设备事故发生意外,因此，滚动轴承的质量检测在现在有着重大的研究意义，滚动轴承质量检测仪主要检测滚动轴承的传动效率、负载、噪音以及振动等方面。在我国，对轴承检测这一方面虽然起步阶段比较落后，但随着我国轴承检测方面的高效率发展，在上个世纪80年代，我国轴承检测方面研究制造了各种类型的轴承质量检测仪。在国内拥有数家代表性的轴承检测公司，例如位于浙江杭州的轴承试验中心有限公司、位于河南洛阳的轴承研究所有限公司以及位于东北大连的科汇轴承仪器有限公司等。其中杭州轴承实验中心有限公司应用的检测仪是我国常见的BVT1A型轴承检测仪，是一种立式，由气压加载装置、驱动装置、速度型与加速度型传感器、传感器的位置调整装置以及检测放大装置等部分组成，用气动轴承加载，高、中、低以及同频均有输入接口，可与其他设备一起对接，对轴承质量进一步分析，精度较高。
目录
1 绪论 1
1.1 选题目的和课题意义 1
1.2 课题研究的背景 1
1.3 课题研究的现状 2
1.3.1国内研究现状 2
1.3.2国外研究现状 2
1.4 课题的研究内容 3
2 检测仪的总体方案设计 4
2.1滚动轴承质量检测仪的设计要求 4
2.2滚动轴承质量检测仪的工作原理 4
2.3滚动轴承质量检测仪的选材 4
2.4滚动轴承质量检测仪的总体布置图 5
2.5本章小结 5
3 主轴系统的结构设计 6
3.1 皮带的设计 6
3.2主轴的设计 8
3.2.1键的选择 9
3.2.2主轴的强度校核 9
3.2.3主轴的扭转刚度校核 10
3.2.4主轴的应力校核 11
3.2.5主轴的锥孔设计 11
3.3心轴的设计 12
3.3.1心轴的强度校核 12
3.3.2心轴的扭转刚度校核 13
3.4 支承轴承的设计 13
3.4.1 动静压轴承的寿命计算 14
3.4.2动静压轴承的性能计算 15
3.4.3动静压轴承的校核 15
3.4.4润滑油的选用 16
3.5 轴承座的设计 16
为方便主轴的安装，轴承座选择剖分式轴承座，如图3.3所示，H2120型号的上下对开剖分式轴承座，利用该 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
轴承座对主轴进行支承。 16
3.6 本章小结 16
4 检测系统和装夹系统的设计 17
4.1底座的设计 17
4.2传感器的选用 17
4.3被测轴承夹具的设计 18
4.4总体结构图 19
4.5本章小结 19
5 总结 21
参考文献 23
致谢 25
1 绪论
1.1 选题目的和课题意义
滚动轴承如今广泛应用在旋转机械中，它的运行状态将会直接影响到整个机器的精度、效率以及寿命，可靠数据显示，在回转类机械工作中，有30%出现的故障都是由轴承引起的，这一统计结果充分的说明轴承质量务必需要充分的保证，这样才可以确保生产安全顺利的展开。由于滚动轴承是一个比较密闭的结构。在一般的生产环境之下，如果要把滚动轴承逐个拆分进行检测是没有意义的，并且不现实。而滚动轴承的质量检测仪的目的就是为了解决这一问题，滚动轴承的检测采用在特定的工况下检测滚动轴承表面的加速度信号和振动频率，应用这样的手段来检测滚动轴承，大大提高了检测效率[1]。
本课题的意义在于提高检测滚动轴承的效率，保证滚动轴承的加工质量。通过本课题了解更多轴承检测仪方面的知识，将理论与实践相结合，提高自身的工程设计和分析能力。
1.2 课题研究的背景
滚动轴承是常见的通用零件，有着动摩擦因数较小、易于启动以及结构紧凑等优点，广泛的应用在农业、交通运输、工业以及航天航空等各个领域，在世界机械方面的发展中发挥了重要作用。我国轴承行业通过六十多年的发展，已经拥有较大的生产力、较强的研发能力以及较好的技术实力。在“十二五”期间，我国的轴承行业保持着快而平稳的发展形势，轴承的产量年平均增长了20.12%，收入年平均增长了18.21%。在轴承行业获得了长足而稳健的发展，为我国的轴承行业未来发展打下了夯实的基础[2]。
2011年开始，我国由“保增长”政策向“调结构”政策转变，机械产品也开始由高增长的发展趋势向高质量的发展趋势不断地升级与调整，滚动轴承作为常见的基础支承零件，其质量要求也不断的提高。滚动轴承的质量好坏将直接决定产品的使用寿命和工作性能。据统计，在使用滚动轴承作为支承零件的设备中，将近三分之一的故障都源于滚动轴承的损伤失效。因此，对于滚动轴承的寿命、工作性能、工作精度和可靠性等许多方面提出了更加高的要求。
为了确保滚动轴承质量，在滚动轴承出厂前，都需要进行严格的检测。滚动轴承质量检测仪是滚动轴承振动检测中重要的检测设备，被广泛应用在检测和研究滚动轴承的企业中[3]。
1.3 课题研究的现状
1.3.1国内研究现状
滚动轴承被广泛应用于机床、电机、家用电器、工业泵、石油化工等各个行业。滚动轴承的质量一旦有问题，会过早出现损坏和表面疲劳,从而会引发设备的振动,甚至将造成设备事故发生意外,因此，滚动轴承的质量检测在现在有着重大的研究意义，滚动轴承质量检测仪主要检测滚动轴承的传动效率、负载、噪音以及振动等方面。在我国，对轴承检测这一方面虽然起步阶段比较落后，但随着我国轴承检测方面的高效率发展，在上个世纪80年代，我国轴承检测方面研究制造了各种类型的轴承质量检测仪。在国内拥有数家代表性的轴承检测公司，例如位于浙江杭州的轴承试验中心有限公司、位于河南洛阳的轴承研究所有限公司以及位于东北大连的科汇轴承仪器有限公司等。其中杭州轴承实验中心有限公司应用的检测仪是我国常见的BVT1A型轴承检测仪，是一种立式，由气压加载装置、驱动装置、速度型与加速度型传感器、传感器的位置调整装置以及检测放大装置等部分组成，用气动轴承加载，高、中、低以及同频均有输入接口，可与其他设备一起对接，对轴承质量进一步分析，精度较高。
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