全自动滚动轴承振动测振仪设计

全自动滚动轴承振动测振仪设计摘要滚动轴承是机械设备中重要的基础部件之一，尤其在旋转机械中是关键的基础零件，所以轴承的质量直接关系到生产产品的质量优劣和生产设备的使用寿命，据科学数据调查显示旋转机械中30%的故障与轴承有关。所以为了保证轴承质量，在其出厂之前必须严格检测轴承的各项参数。轴承振动测量仪就是检测轴承振动值从而客观地评价轴承质量的专用仪器，在整个轴承检测环节中发挥着重要作用。但是现有的轴承振动检测仪一般只能进行单个轴承检测，检测效率很低。而国内目前轴承出厂检测多为抽检的方式，这种方式也必然给轴承的质量留下安全隐患。因此，为了提高轴承检测效率，研制一种检测效率高、基本实现自动化的轴承振动检测仪显得越来越重要。轴承振动自动检测仪要求在保证轴承检测精度的基础上研制出一台检测效率高、自动化程度高的轴承振动检测仪。所以，本文重点放在提高检测效率和自动化程度，具体研制工作计划如下:第一章主要查阅国内外轴承振动检测设备发展情况，研究了国内外目前使用的轴承振动检测仪的机构特点，对其结构进行了详细的分析;第二章主要分析滚动轴承振动的起因。并且提出了滚动轴承振动测振仪的工作原理，分析客户需求并且针对客户需求调整测振仪相应的功能。第三章主要介绍全自动滚动轴承振动测振仪的主体设计。其中包括轴承的上料机构，轴承的测量机构和最后轴承的分拣机构。第四章主要介绍了轴承振动测振仪的其他部件设计。其中包括轴承的横移系统，V型块动作设计。关键词:轴承;振动:检测仪;自动化Designofauto-measurementequipmentofvibrationofbearingAbstractBearingsareoneofmostimportantpartsintherotatingmechanisms,whichqualitiesdirectlyinfluencetheperformancesofmachinetools.Accordingtostatistics,thereare30percentoffacultiesintherotatingmechanismtoberelativetobearings.Sowemuststrictlycheckthequalitiesofbearingsbeforetheyaresold.Recently,thevalueofbearingsvibrationisoneofimportantindexesinthecheckingitemsofbearings.Besidesmeasurementequipmentsusedintheinternalaremostlymanufacturedbyseveralfamousbearingsacademes,whichhavemanyexcellentcharacteristics,suchasperfectmeasurementprecision,simplifiedmechanism,easilymanipulatingandsoon.Butthesemeasurementequipmentsusuallycanonlycheckasinglebearing,hencetheyarelowefficientinthemeasurementofbearings.Soitisimpossibletomeettheneedofmeasurementoftotalbearingproductsbeforedelivery,whichtheproducerswish.Thisresultleadstothesituationthatalmostproducerscanonlycheckrandomlybearings.Thismethodtobeusedissuretoleavethepotentialsafetyhazard.Hence,inordertomeettheneedofmeasurementoftotalbearingproducts,thedesignofauto-measurementequipmentofvibrationofbearingwithhighefficiencyofmeasurementbecomemoreandmoresignificant.Auto-measurementofbearingvibrationispracticaltaskfrombearingindustry,whichworkistodesignthemeasurementequipmentofbearingvibrationwithhighefficiencyandintelligenceonthepremiseofguaranteeingthemeasurementprecisionofbearings.Therefore,theemphasesofthearticlelayonhowtoimprovetheefficiencyofmeasurementandautomation.Themainworkofthisarticleasfollowing:Thefirstchapterbasicallyreferbearingvibrationtestingequipmentdevelopmentathomeandabroad,thedomesticandforeigncurrentuseofthecharacteristicsofbearingvibrationdetectorinstitutions,thestructurewasadetailedanalysis;Thesecondchaptermainlyanalyzescausesvibrationofrollingbearings.Andputforwardtherollingbearingvibrationmeasurementofthevibrationisusedtoworkingprinciple,analyzingcustomer'srequirementoncustomerrequirementsandadjustthevibrationisusedtomeasurethecorrespondingfunction.Thethirdchapterbasicallyintroducesautomaticrollingbearingvibrationmeasuringthemainbodyofthevibrationisusedtodesign.Includingbearingontheinstitution,bearingmeasurementinstitutionsandfinallybearingsorttheinstitutions.Thefourthchapterintroducesthemeasurementofbearingvibrationvibrationisusedotherpartsdesign.Includingbearingmovetransverselysystem,Vblockactiondesign.Keywords:bearing;Vibration:detector;automation目录第一章绪论1.1研究背景1.1.1轴承检测系统发展过程轴承检测系统，也称为滚动轴承振动测量仪。它是机械设备中重要的基础部件之一，其质量的优劣直接影响设备的使用寿命和质量。轴承检测系统发展至今大致经历了以下几个阶段。从检测方法不同大致可以分为:人手感觉检测、扩音器听声检测、传统的电子仪器仪表检测及近代的基于PC机的虚拟仪器检测。早在20世纪初人们就开始使用各种手段对轴承的振动情况进行检测，由于早期检测技术落后，检测手段匮乏，轴承振动的测量一般是靠有长期实践经验的工人师傅手工完成的。这种方法的缺点是:测量结果受人为因素影响较大，如工人师傅的情绪状态、身体情况等，都会影响到测量结果。其检测的基本原理是：由电机通过带轮或其他传动方式带动轴承转动，然后由经验丰富的技术工人用手轻轻扶着轴承的外圈，用感觉来感知轴承旋转过程中是否有不稳定的异常振动，依此为标准来评定轴承的优劣。扩音器听声检测也是目前轴承行业检测的一种手段。其原理如下：轴承在旋转过程中，除了轴承自身零件的固有振动及由于功能要求所产生的振动以外，其他一切偏离理想位置的运动所产生的振动，都称为轴承的振动。当轴承的振动传播到辐射表面，振动能量就转换为压力波，然后经空气介质传播出去，其中频率在20至20000Hz的部分能被人耳听到，即为噪声。轴承的振动与噪声是轴承的两个重要技术特性，两者有紧密的关系，两者之间相互呼应。因此，通过轴承噪声的不同特性的研究，来定性的判断轴承缺陷所在。其缺点是噪声的测量应该在具有特殊消音功能的房间内进行，因为消音室内环境背景噪音低，可以把轴承噪声和环境噪声区分开来。所以这种设备不适合在加工工厂进行现场测试。因为这样就很大程度上降低了轴承产品检测效率，而且增加了检测成本。随着电子技术的发展和传感器技术的广泛应用，如今普遍使用一种采用电测法检测轴承振动的设备。该设备的测试系统一般由两部分组成:拾振器和测振仪。拾振器就是传感器，测振仪是与不同拾振器匹配使用的调理电路与积分、微分电路，测得的振动量的时域参数可以在测振面板上直接读出。这类仪器的电气系统大多数使用模拟信号处理技术，使用电子仪器或仪表给出某些振动信号的幅值域参数如:有效值、峰值等。目前，这种轴承检测设备在轴承生产行业中仍占有较大比重。该设备的测量原理简图如下图1.1.11）电子测量放大器2）传感器3）被测轴承4）芯轴5）主轴图1.1.1轴承振动测量示意图近年来随着PC计算机的广泛应用，为数据的处理提供强大的硬件支持。轴承检测行业也将PC机应用到检测技术中，首先主要是利用PC机的自动控制功能，使检测仪器能够实现较为复杂的动作。而在1986年在美国NI公司提出了虚拟仪器的概念后，引发了仪器和自动化工业的一场革命。虚拟仪器的提出和发展完全打破了传统仪器的概念，充分使计算机技术和测量技术紧密的结合起来，也代表了未来仪器产业的发展方向。虚拟仪器顾名思义就是不是实际意义上真实的仪器，它是利用计算机软件功能编写的能够实现某种功能的测试系统。相比传统意义上的轴承检测设备而言，它没有数据处理电路，这部分完全由测试软件来实现。另外，它还具备了传统轴承检测设备无法实现的功能，例如可以实现测量数据的软件滤波、存储、打印、波形回放、远程监控等可以说虚拟仪器的出现，从检测精度上使轴承检测技术迈上了新的高峰，但是由于PC机仅是取代了传统振动检测设备的测振仪，所以设备的检测效率并未因虚拟机的运用而提高。1.1.2国内外轴承检测发展现状目前许多厂家和轴承试验研究所都在研究改进新产品，以适应轴承振动状态检测或故障诊断。从计量单位上分为两类:一种是用轴承振动加速度的有效值来评价轴承质量的好坏，例如:我国大连科汇轴承仪器有限公司研制的S07907V3A型轴承振动测量仪，与国内同行业产品相比其结构设计和性能指标处于国内领先水平，在国际上也具有相当的竞争力，出口到日本、韩国、土耳其、德国和意大利等国家，与这些国家的同类产品相比，它能实现实时动态检测，显示实时检测波形。另一种是用安德鲁(A)或速度(}m/s)值来评价轴承质量的好坏。例如:507907V-2C或507907-2A型轴承振动检测仪。目前，国内检测轴承振动的仪器不论是加速度型轴承振动测量仪，还是速度型轴承振动测量仪，都是单参数检测，不论是部级还是轴承生产厂都以轴承振动值大小判别轴承的优劣，这与国外对轴承的检测有很大的差异。而国外的轴承振动检测一般是采用分频多参数多角度判断的优劣，不仅控制轴承的振动值，还控制峰值与有效值的比值，即P/R值和峰值个数，同时使用耳机和示波器监听轴承异音及观察振动波形。国际上权威的美国BENDIX公司的B1010型轴承振动检测仪就是此类设备中较为先进的一种。总之，在现代追求智能化和加工效率的今天，对于