轴承滚针直径高速分选技术研究

论文摘要

滚动轴承在机电设备中应用十分广泛，其性能的优劣对设备有着至关重要的影响。滚针直径的测量和分组是滚针轴承装配的关键工序之一，分组一般由专门的滚针分选机来实现，分组的精度将会影响到装配后轴承的性能。本文研究了一种高速、高精度的轴承滚针直径分选方法。为了实现轴承滚针直径的高速分选,本文优化了滚针上料、落料方式，改进数据采集方法和机构驱动方式，从而缩短了滚针上料、运送、下料和滚针直径测量的时间。本文设计的系统由机械和测控两部分组成。系统机械部分主要包括滚针运送机构、测量机构、分组活门机构。滚针运送机构由伺服电机进行驱动，以间歇回转的方式进行滚针的高速运送。测量机构用于实现对传感器的固定和位置调整，并采用了平行片簧以保证测量精度。分组活门机构由回转电磁铁驱动，用于实现滚针的高速落料和分组。系统测控部分的设计基于Labview虚拟仪器平台，进行了硬件和接口设计，并编写了控制程序。系统由运动控制卡和伺服放大器实现伺服电机的运动控制，由电感传感器、电感测微仪和数据采集卡实现滚针直径信号的采集和转换。整个系统动作的协调，测量信号的处理和分组判断都由工控机负责。根据设计方案，本文研制出一台样机，对样机进行了测量精度和分选效率的实验，实验结果表明，本系统分选速度可以达到350件/分，重复测量精度为±0.9μm。同时，本文对系统的主要误差进行了分析。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 滚针直径分选技术现状
• 1.3 课题研究意义及研究内容
• 2 系统方案设计
• 2.1 滚针直径测量方法
• 2.2 高速分选关键技术
• 2.3 设计要求和技术指标
• 2.4 系统总体结构
• 2.5 本章小结
• 3 机械系统结构设计
• 3.1 机械系统总体结构及工作过程
• 3.2 滚针运送机构设计
• 3.3 测量机构设计
• 3.4 分组活门机构设计
• 3.5 本章小结
• 4 测控系统设计
• 4.1 测控系统硬件设计
• 4.2 测控系统软件设计
• 4.3 干扰抑制技术
• 4.4 本章小结
• 5 试验验证与误差分析
• 5.1 实验目的
• 5.2 实验条件
• 5.3 实验内容与结果分析
• 5.4 误差分析
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 攻读硕士学位期间发表的学术论文