微傳感器的嵌入對(duì)智能軸承結(jié)構(gòu)機(jī)械性能影響的一些理論分析.pdf

1、嵌入微傳感器的智能軸承技術(shù)是近年來(lái)國(guó)際上最新研究發(fā)展的一種機(jī)電一體化技術(shù),其基本思想是在不破壞原軸承機(jī)械性能的前提下將微傳感器嵌入到傳統(tǒng)的軸承體內(nèi),并通過(guò)專用信號(hào)放大與處理集成電路將微傳感器采集到的相關(guān)故障信號(hào)就近放大后傳輸(有線或無(wú)線方式)給后續(xù)的檢測(cè)與分析系統(tǒng).這種新型的智能軸承由于其極高的靈敏度、抗干擾性和可靠性,在諸如軍事、航天、核電站以及大型機(jī)電設(shè)備等重要設(shè)備軸承系統(tǒng)的故障早期預(yù)測(cè)與診斷方面有巨大的應(yīng)用前景.該課題是在國(guó)家"十

2、五"211工程項(xiàng)目投資建設(shè)下,在東北大學(xué)進(jìn)行研究.嵌入式智能軸承技術(shù)涉及到智能軸承機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析、微傳感器的設(shè)計(jì)與開發(fā)、信號(hào)采集與傳輸技術(shù)、故障信號(hào)的處理與分析技術(shù)等多門技術(shù),但作為前期建設(shè)階段,該文主要研究?jī)?nèi)容及得到的一些結(jié)論如下:1)智能軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):即解決采集數(shù)據(jù)的微機(jī)電傳感器如何與監(jiān)測(cè)的對(duì)象——軸承相結(jié)合,同時(shí)介紹由于結(jié)構(gòu)的改進(jìn)將對(duì)傳統(tǒng)軸承完整性產(chǎn)生什么樣的影響.通過(guò)分析,微傳感器安裝在軸承外圈的正下方即載荷最大處最為合

3、理;2)智能軸承結(jié)構(gòu)分析的模型和方法:建立有限元模型,并利用有限元分析方法,分析軸承外圈中安裝微傳感器的小槽尺寸對(duì)外圈結(jié)構(gòu)性能的影響,尋找確定小槽尺寸的的一些規(guī)律.研究表明最終影響軸承性能的因素是外圈中應(yīng)力的變化;3)不同型號(hào)軸承中小槽合理尺寸的一些研究:軸承的型號(hào)大小多種多樣,為了智能軸承的推廣,有必要找出一系列常用軸承中安裝傳感器的小槽尺寸,以便于今后的引用和參考,該文對(duì)該問(wèn)題作了一定的研究,最終得到了外圈的厚度、寬度和半徑對(duì)小槽尺