發(fā)布時(shí)間：2020-12-17 00:37

　　鋼球是軸承部件的關(guān)鍵零件之一,它的質(zhì)量對(duì)軸承的精密程度、傳動(dòng)性能以及使用壽命具有重要影響。在生產(chǎn)過(guò)程中,鋼球會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)子、凹坑、縮孔以及劃痕等缺陷,形成質(zhì)量和安全隱患,為此,出廠前對(duì)鋼球進(jìn)行100%的探傷十分必要。超聲以其良好的方向性和較強(qiáng)的穿透能力被廣泛應(yīng)用于工件的表面及內(nèi)部缺陷的檢測(cè),開(kāi)發(fā)鋼球自動(dòng)化超聲檢測(cè)系統(tǒng)具有較好的應(yīng)用前景。通過(guò)聲束的幾何分析理論、結(jié)合有限元仿真對(duì)超聲波進(jìn)入鋼球內(nèi)部的傳播特性開(kāi)展了研究,提出了基于超聲點(diǎn)聚焦探頭縱波直入射的鋼球內(nèi)部缺陷檢測(cè)方法;從仿真和實(shí)驗(yàn)兩方面進(jìn)行了鋼球上人工平底孔檢測(cè)的可行性分析,得到了改善缺陷回波信號(hào)信噪比的合理參數(shù)。其次,采用基于點(diǎn)聚焦探頭偏心直入射實(shí)現(xiàn)超聲橫波檢測(cè)鋼球表面缺陷,推導(dǎo)出探頭聲源軸線與鋼球球心之間偏心距的表達(dá)公式,實(shí)驗(yàn)論證了鋼球表面不同類型缺陷探傷的可行性。為了實(shí)現(xiàn)鋼球自動(dòng)化超聲檢測(cè),深入研究了鋼球表面螺旋全展開(kāi)的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題,建立了鋼球表面螺旋全展開(kāi)的數(shù)學(xué)模型,求解出全展開(kāi)運(yùn)動(dòng)的軌跡線方程,分析了影響軌跡線間隔疏密的因素,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了全展開(kāi)的機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng),開(kāi)發(fā)出一套基于鋼球表面螺旋運(yùn)動(dòng)全展開(kāi)的超聲自動(dòng)無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng),測(cè)試... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

近五年國(guó)內(nèi)軸承行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r

軸承部件 國(guó)內(nèi)（套） 國(guó)外（套）內(nèi)圈 22（50%） 12（71%）外圈 3（7%） 4（23%）鋼球 17（39%） 0保持架 2（4%） 1（6%）失效軸承 44 17實(shí)驗(yàn)軸承 77 73生產(chǎn)制造的過(guò)程中，由于加工原材料的質(zhì)量等級(jí)、生產(chǎn)設(shè)備的精密程度以及工技術(shù)水準(zhǔn)等多種因素會(huì)在鋼球內(nèi)部或者表面造成細(xì)小的或區(qū)域的材料缺損，如、點(diǎn)子、群點(diǎn)以及裂紋等，這些都被稱為鋼球的質(zhì)量缺陷[5]。皮下氣孔是指在下的空洞，它是由于加工原料中的縮孔、氣孔等沒(méi)有被壓合而造成缺陷殘留；球表面的小孔被稱為點(diǎn)子，底端呈暗黑色，且形貌不規(guī)整；群點(diǎn)是指集合在一缺陷，當(dāng)中最大的那個(gè)點(diǎn)子應(yīng)當(dāng)比同級(jí)別的點(diǎn)子缺陷�。涣鸭y是由于脫碳和熱的鋼球外部或內(nèi)部開(kāi)裂。缺陷示意圖如圖 1.2 所示。

外研究現(xiàn)狀檢測(cè)技術(shù)探傷的領(lǐng)域內(nèi)，通常將由超聲換能器激勵(lì)發(fā)射超聲波進(jìn)行主動(dòng)式探傷無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，而聲發(fā)射技術(shù)是指通過(guò)給被檢測(cè)物體加載負(fù)荷后自發(fā)動(dòng)式探傷。超聲波在物體內(nèi)部傳播遇到不連續(xù)（如缺陷）性時(shí)會(huì)發(fā)生，通過(guò)對(duì)這些物理性質(zhì)變化的識(shí)別可以判斷被檢測(cè)物體的質(zhì)量好壞。式可將超聲檢測(cè)法分成反射法與透射法（如圖 1.3 所示）：通過(guò)接收波，并根據(jù)聲波能量大小進(jìn)行缺陷評(píng)定或測(cè)量的方法稱為透射法；脈聲波發(fā)射至聲速不同的兩種介質(zhì)的交界面上產(chǎn)生反射、折射的方式實(shí)波信號(hào)的幅值以及聲程來(lái)評(píng)估缺陷大小和相對(duì)狀態(tài)，是目前應(yīng)用最廣[6]。超聲檢測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)有：靈敏度較高，能夠探出微小的缺陷；可缺陷；穿透力強(qiáng)，較厚的工件也都可以檢測(cè)；適用性強(qiáng)，檢測(cè)效率高不損害人體健康等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]軸承鋼球的失效分析[J]. 梁華,劉傳銘,王浩.  金屬加工(熱加工). 2015(11)
[2]軸承用陶瓷球熒光滲透檢測(cè)[J]. 陳翠麗.  無(wú)損檢測(cè). 2014(11)
[3]基于光纖傳感器檢測(cè)的球面反射特性[J]. 王成林,李國(guó)平,艾長(zhǎng)勝,馬玉真.  濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]大尺寸鋼球表面缺陷的檢測(cè)[J]. 馬玉真,李國(guó)平.  傳感器與微系統(tǒng). 2012(08)
[5]一種基于預(yù)多頻渦流檢測(cè)技術(shù)的鋼球硬度分選系統(tǒng)[J]. 樓敏珠,張?jiān)瓶?程英麗,朱義昌.  理化檢驗(yàn)(物理分冊(cè)). 2009(12)
[6]鋼球?qū)S承性能的影響[J]. 苗璞,鄭多,王宇石.  哈爾濱軸承. 2008(02)
[7]基于UG的鋼球子午線展開(kāi)輪參數(shù)化設(shè)計(jì)[J]. 趙彥玲,王洪運(yùn),朱憲臣,裴峒,顧玉武,向敬忠.  哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]小波變換在鋼球表面裂紋電渦流檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 趙大興,彭章明,丁建軍.  中國(guó)測(cè)試技術(shù). 2006(04)
[9]虛擬儀器的鋼球表面裂紋渦流檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 吳斌方,李帆,丁建軍.  中國(guó)水運(yùn)(理論版). 2006(06)
[10]軸承球缺陷的超聲波檢測(cè)方法[J]. 徐淑瓊,蔣沂萍.  機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2005(05)

博士論文
[1]鋼球表面缺陷檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機(jī)研制[D]. 王義文.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[2]基于運(yùn)動(dòng)視覺(jué)技術(shù)的鋼球表面缺陷檢測(cè)[D]. 王鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[3]基于圖像技術(shù)的鋼球表面缺陷分析與識(shí)別[D]. 趙彥玲.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[4]基于VI的鋼球表面裂紋電渦流檢測(cè)方法研究[D]. 丁建軍.武漢理工大學(xué) 2007
[5]鋼球表面質(zhì)量自動(dòng)評(píng)價(jià)體系建立及其應(yīng)用的研究[D]. 潘洪平.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2000

碩士論文
[1]鋼球展開(kāi)機(jī)構(gòu)關(guān)鍵零件的參數(shù)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 云子艷.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[2]鋼球表面缺陷的多光纖檢測(cè)方法研究[D]. 王成林.濟(jì)南大學(xué) 2014
[3]基于光纖傳感技術(shù)的鋼球表面缺陷檢測(cè)研究[D]. 張永奎.濟(jì)南大學(xué) 2011
[4]軸承鋼球質(zhì)量在線檢測(cè)與分選控制[D]. 于潤(rùn)祥.濟(jì)南大學(xué) 2010
[5]鋼球檢測(cè)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真與表面缺陷檢測(cè)算法設(shè)計(jì)[D]. 藺勇智.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[6]鋼球表面缺陷檢測(cè)儀控制系統(tǒng)的研究[D]. 劉立明.哈爾濱理工大學(xué) 2009
[7]鋼球表面缺陷自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)[D]. 劉德利.哈爾濱理工大學(xué) 2008
[8]鋼球表面缺陷檢測(cè)儀的嵌入式控制系統(tǒng)[D]. 劉軍.哈爾濱理工大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2921085