小質(zhì)量高速滾動體動不平衡量的檢測方法研究.pdf

1、高速軸承在運轉(zhuǎn)過程中的磨損及負荷沖擊時產(chǎn)生的噪聲和振動,是誘發(fā)旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng)故障的主要原因之一。在旋轉(zhuǎn)設備中，高速軸承中圓柱滾子不平衡產(chǎn)生的故障約占振動故障的60％以上。近些年來，由于電子技術(shù)、信息技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，我國的動平衡技術(shù)有了很大的提高。然而,現(xiàn)有的動平衡研究主要針對大中型滾動體，較少涉及直徑D≤10mm、長徑比接近1:1的微小滾動體。與常規(guī)的大中型滾動體相比,微型滾動體具有質(zhì)量小、驅(qū)動難度大、不平衡量微小等特點,導致其不

2、平衡量的測量難度較大。國外對航空發(fā)動機高速軸承等關鍵機械件中使用的微型軸承滾子都進行出廠前的動平衡檢測,將合格的滾子分揀出來。由于技術(shù)原因，我國目前還未展開微小滾動體的動平衡檢測研究。因此,進行微小滾動體動平衡測試技術(shù)的探索研究,有著十分重要的戰(zhàn)略價值和現(xiàn)實意義。
　　本文以圓柱滾子軸承中的微型滾子為研究對象展開微小滾動體動不平衡量測量研究。針對微小滾動體質(zhì)量小、驅(qū)動難度大、不平衡量微小等特點，以動平衡測試系統(tǒng)動力學模型為理論指導

3、，使用 Recurdyn對動平衡測試系統(tǒng)進行多體動力學仿真，對動平衡測試系統(tǒng)的重要參數(shù)進行仿真分析，實現(xiàn)高精密動平衡測試系統(tǒng)擺架的改進與優(yōu)化，設計了一種基于 MEMS的微小滾動體動平衡測試系統(tǒng)，解決測試系統(tǒng)擺架質(zhì)量大、成本高、敏感性差等一系列問題。通過大量實驗表明，該測試系統(tǒng)更加有利于微小滾動體不平衡量的檢測。本課題主要完成以下工作：
　　1、分析微小滾動體動平衡測試原理，使用Recurdyn建立動平衡測試系統(tǒng)的多體動力學模型，對

4、該模型的彈簧剛度，彈簧阻尼和皮帶預緊力進行系統(tǒng)的仿真分析。通過仿真分析，得出了彈簧剛度、彈簧阻尼、皮帶預緊力三組參數(shù)對微小滾動體動平衡檢測的影響規(guī)律，通過仿真響應分析，為微小滾動體動平衡機的設計與優(yōu)化提供了理論依據(jù)，同時也驗證了動平衡虛擬樣機的有效性和仿真分析結(jié)果的正確性。
　　2、通過分析擺架參數(shù)對動平衡測試系統(tǒng)振動特性的影響，提出了基于MEMS的微小滾動體動平衡測試系統(tǒng)，把 MEMS加速度傳感器對稱嵌入到擺架支撐上，來測量擺架