球軸承溝道曲率半徑測量系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、軸承是現代工業(yè)中非常重要的基礎零部件，球軸承是其中一種應用最為廣泛的軸承，球軸承的溝道曲率半徑對軸承的旋轉精度、游隙、接觸角、振動噪聲和摩擦力矩等動態(tài)性能產生影響，進而影響裝有該軸承的機器的運轉精度。因此，溝道曲率半徑是球軸承的重要性能指標。而目前國內普遍應用的球軸承溝道曲率半徑測量方法是非數字化的或非專用的，這與現代工業(yè)數字化制造趨勢相悖，因此，研究溝道曲率半徑的測量原理和測量系統(tǒng)，進而獲得球軸承溝道曲率半徑高精度的數字特征，具有非常

2、重要的理論和實際意義。
　　本文給出了一種球軸承溝道曲率半徑測量系統(tǒng)的測量原理，建立了測量系統(tǒng)的數學模型。由于球軸承工作表面的截面為圓弧，通過接觸式輪廓測量，得到被測球軸承表面各點的坐標值，進而將測點擬合成圓弧，該圓弧半徑即為所測球軸承的溝道曲率半徑。
　　基于以上原理設計了球軸承溝道曲率半徑測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包含機械部分和測控部分。機械部分由z向機械結構和x向機械結構組成，分別實現測量過程中豎直和水平方向的運動，得到測量

3、點的坐標值；測控系統(tǒng)由硬件部分和軟件部分組成，硬件部分由PLC與工控機配合工作，可實現檢測過程的自動化，軟件部分基于LabVIEW建立數據采集界面及數據處理程序，可得到溝道曲率半徑的輪廓形狀和測量結果。
　　最后進行了實驗，檢查并驗證了該測量系統(tǒng)的測量精度和測量重復精度。結果顯示，該測量系統(tǒng)的球軸承溝道曲率半徑測量誤差為0.5um，測量重復精度為±2um。實現了球軸承溝道曲率半徑高精度測量的目的，滿足了工廠提出的具體技術參數和精度