基本信息
- 項目名稱：
- 大型回轉(zhuǎn)支承滾道直徑檢測裝置
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 大型回轉(zhuǎn)支承軸承是一種能夠承受綜合負荷的大型支承軸承。由于其受力大，所以對滾道的精度要求比較高?，F(xiàn)在常用的測量裝置存在以下主要問題：一是測量的精度和范圍有限；二是比對測量形成累計誤差，影響測量精度；三是測量裝置體積龐大、造價昂貴。 為解決這些問題，本裝置采用定弦長測弓高的方法，用可更換的鋼球?qū)崿F(xiàn)自動定位，用光柵作為弓高的測量裝置，并可通過顯示器直接輸出被測直徑信息；同時，用適應滾道的鋼球測量方式可以測量四點接觸桃形溝球軸承的內(nèi)外徑，是一種較接近工作狀態(tài)的測量方式，并且在實際試驗性應用中，取得較好測量效果。
- 詳細介紹：
- 本檢測裝置采用測量輸出一次完成的方法減少了傳統(tǒng)檢測、比對兩次測量誤差累積對測量結(jié)果的影響。可以連續(xù)多次的進行不同尺寸滾道直徑的測量，避免了傳統(tǒng)測量方式每次測量都要重新比對的繁瑣過程，簡化了測量過程，縮短了測量時間。通過三點式測量方法和使用適應滾道的鋼球有效的提高了定位的精度。用光柵檢測數(shù)據(jù)較以前的游標卡尺等有效的提高測量精度。數(shù)字的輸出形式可以有效避免直接讀游標卡尺等測量工具時有可能產(chǎn)生的失誤。用適應滾道的球形測頭可以測量四點接觸桃形滾道等非圓弧形滾道的直徑，適應能力更強，是一種簡單、輕便、高效的回轉(zhuǎn)支承滾道直徑測量裝置。 1、檢測裝置的主要結(jié)構(gòu) 該測量裝置主要用于測量大型回轉(zhuǎn)支承滾道直徑，由固定桿、移動桿、光柵、導軌、接觸定位鋼球、顯示器等組成。固定桿兩端連接兩個可更換的鋼球，以適應不同滾道圓弧直徑。兩鋼球之間的距離由標定獲得為固定值，即固定弦長。與固定桿垂直平分的移動桿和固定桿通過直線移動導軌連接，移動桿連接有一個可更換的鋼球，同樣可以適應不同滾道圓弧直徑要求，弓高由光柵檢測數(shù)據(jù)獲得。 2、檢測裝置的工作原理及過程 當檢測回轉(zhuǎn)支承外圈內(nèi)滾道時，鋼球的外側(cè)與滾道接觸，通過計算可得回轉(zhuǎn)支承滾道直徑。檢測時先根據(jù)所測對象的尺寸選擇合適的鋼球。先放置固定桿，將固定桿兩端的兩個鋼球嵌入回轉(zhuǎn)支承外圈的內(nèi)滾道，然后手動調(diào)整移動桿直到將移動桿鋼球也嵌入滾道。然后讀取測量裝置上光柵的值。再通過計算即可得出滾道直徑的數(shù)值。通過單片機系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動計算和被測直徑數(shù)字量直接輸出，從而簡化測量過程。測量內(nèi)圈外滾道時與測量外圈內(nèi)滾道時方法相似。 3、誤差分析 通過誤差分析得出：測量誤差隨著被測直徑的增大而增大，近似于直線分布。其誤差的大小均能滿足普通產(chǎn)品的生產(chǎn)需要以及滿足較高精度的測量要求。由于固定桿不對稱誤差引起的偏移誤差能夠保證在0.2mm以內(nèi)，所以其對最終結(jié)果得影響小于0.5微米，即對測量結(jié)果得影響可以忽略。移動桿垂直度引起的誤差是可以計算并予以消除的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標
- 1、目的：解決大直徑回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的檢測問題。 2、基本思路：采用三點式測量方法，用可更換鋼球?qū)崿F(xiàn)自動定位，用光柵作為位移測量裝置，并可以通過顯示器實現(xiàn)直接的數(shù)字輸出。 3、創(chuàng)新點:現(xiàn)有的測量裝置存在累積誤差，而本裝置是在接近工作情況下測量的，因此精度較高。 4、主要技術(shù)關(guān)鍵:光柵測量，參數(shù)標定，零件加工精度 5、主要技術(shù)指標：測量時的工作條件，測量的精度及測量的誤差分析。
科學性、先進性
- 1、本檢測裝置采用測量輸出一次完成的方法減少了傳統(tǒng)檢測、比對兩次測量誤差累積對測量結(jié)果的影響?？梢赃B續(xù)多次的進行不同尺寸滾道直徑的測量，避免了傳統(tǒng)測量方式每次測量都要重新比對的繁瑣過程，簡化了測量過程，縮短了測量時間； 2、通過三點式測量方法和使用適應滾道的鋼球有效的提高了定位的精度； 3、用光柵檢測數(shù)據(jù)較以前的游標卡尺等有效的提高測量精度； 4、數(shù)字的輸出形式可以有效避免直接讀游標卡尺等測量工具時有可能產(chǎn)生的失誤； 5、用適應滾道的球形測頭可以測量四點接觸桃形滾道等非圓弧形滾道的直徑，適應能力更強。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2009年5月，獲校第七屆大學生課外學術(shù)科技作品競賽特等獎； 2009年6月，團省委、省教育廳、省科協(xié)、省學聯(lián)，獲省大學生課外學術(shù)科技作品競賽一等獎； 經(jīng)校圖書館檢索，目前國內(nèi)尚無弓高弦長測量方法方面的研究文獻報道。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物產(chǎn)品、圖片、現(xiàn)場演示
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 通過三點式測量方法和使用適應滾道的鋼球有效的提高了定位的精度。移動副由一力矩電機驅(qū)動，移動副直接改變固定端和移動端間的距離，以滿足測量不同回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的要求。該測量裝置可用在大直徑回轉(zhuǎn)支承滾道直徑的測量上，由于其具有精度高、測量方便、適用于不同直徑的測量上，故可以廣泛使用，相信會對目前的測量大直徑的回轉(zhuǎn)支承滾道方法產(chǎn)生一次革命，經(jīng)濟效益前景良好。
同類課題研究水平概述
- 目前，國內(nèi)外關(guān)于大直徑測量的研究較多，主要有以下幾種觀點： 1．合肥工業(yè)大學的余曉芬教授提出了基于單滾壓輪測量原理的大直徑多滾壓輪測量方案及系統(tǒng)，設計了一種新型測量頭，采用由三個滾輪構(gòu)成多滾壓輪測量系統(tǒng)，通過減小滾輪打滑、變形及溫度對測量結(jié)果的影響，以及對打滑的測算和補償來提高滾輪法測量精度。 2．哈爾濱工程大學郭黎濱等提出了基于“標記法”測量原理的新型標記法大直徑測量方案及數(shù)學模型，標記法是通過在直徑上作標記，記錄標記通過兩點的時間測算兩點相對圓心的角度變化，通過標定的兩點的直線距離來測算直徑。 3．三坐標測量機是現(xiàn)在逐漸得到廣泛應用的一種形位測量儀器，可以對多種形狀的零件進行測量，是一種通用性非常強的測量儀器。該儀器也可以實現(xiàn)對回轉(zhuǎn)支承內(nèi)外景，厚度等尺寸的綜合測量。測量精度非常高可以達到0.001mm級別。但是測大直徑的設備龐大、價格昂貴。 總體來講，現(xiàn)行方案存在以下弊端，導致測量誤差較大： 1. 用于測量棒定形的游標卡尺精度偏低，直接影響滾道直徑的檢測精度； 2. 測量力是由彈簧壓縮獲得，由于尺寸的不一致性，測量力也各異，從而導致因測量力不同而引起的測量誤差； 3. 由于被測尺寸是內(nèi)外滾道直徑，測量棒在游標卡尺上比對以后，往往需將百分表取下，避免由于百分表的行程不足而導致百分表損壞。待到測量棒進入被測工件檢測位置以后，重新裝上百分表進行檢測。兩次安裝百分表同樣會造成測量誤差； 4. 在使用測量棒的過程中需要進行人工讀數(shù)無形中增加了人為因素產(chǎn)生誤差的可能性。
