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淺談深溝球軸承的改良預(yù)設(shè) |
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確定目標(biāo)函數(shù)及約束軸承優(yōu)化常用的目標(biāo)函數(shù)有疲勞壽命長(zhǎng)（基本額定動(dòng)載荷大）、磨損壽命長(zhǎng)（小油膜厚度大）、摩擦力矩低等。由于工作環(huán)境要求軸承盡量用小直徑的鋼球，空間限制使軸承的內(nèi)徑相對(duì)于外徑的比例較大，又有偏心，故應(yīng)考慮偏心大處（軸承薄區(qū)域）的強(qiáng)度，也就是須保證偏心大處外圈和內(nèi)圈要有一定的厚度。此厚度與鋼球直徑和球組節(jié)圓直徑的大小有關(guān)。由于鋼球直徑和球組節(jié)圓直徑是基本額定動(dòng)載荷表達(dá)式中的變量，同時(shí)鑒于試驗(yàn)中出現(xiàn)的疲勞性故障及軸承的使用要求，因此選擇優(yōu)化目標(biāo)為：求約束下軸承的基本額定動(dòng)載荷大。
設(shè)計(jì)變量的處理深溝球軸承設(shè)計(jì)中，鋼球個(gè)數(shù)Z是整數(shù)變量；鋼球直徑Dw一般應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)選取，是離散變量；而球組節(jié)圓直徑Dpw是連續(xù)變量。因此本軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)是混合變量的優(yōu)化設(shè)計(jì)。鋼球直徑Dw對(duì)其結(jié)果影響較大，標(biāo)準(zhǔn)中符合條件的鋼球直徑僅有5.0和5.5mm兩種，選擇的余地不大。故在優(yōu)化過(guò)程中鋼球直徑Dw按照連續(xù)變量處理，待其優(yōu)化結(jié)果出來(lái)后再視情況而定。若與標(biāo)準(zhǔn)值相差不大則就近選標(biāo)準(zhǔn)值，若相差過(guò)大則按優(yōu)化結(jié)果定制于廠家。另外，滿裝深溝球軸承的裝配也是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，考慮到此軸承僅1/2區(qū)域受力，采用在軸承的非受力區(qū)內(nèi)圈溝道底部開(kāi)孔裝填鋼球的方式。
被標(biāo)定的測(cè)控單元輸入信號(hào)U后，調(diào)整測(cè)控單元的放大倍率，使之顯示對(duì)應(yīng)的振動(dòng)位移量A（Lm）。如果采用的是加速度傳感器，理論上傳感器輸出的電量Q為Q=AX2D=vXD=aD（10）式中：D為加速度傳感器電壓靈敏度，mV/g；v為振動(dòng)速度，m/s；a為振動(dòng)加速度，g（1g=9.8m/s2）。已知傳感器的靈敏度，用（10）式計(jì)算出振動(dòng)位移、速度和加速度3個(gè)參數(shù)所對(duì)應(yīng)傳感器輸出的電量。加速度傳感器用加速度參數(shù)標(biāo)定儀器更直觀、更簡(jiǎn)便。被標(biāo)定對(duì)象僅為測(cè)控單元而不包括傳感器，標(biāo)定的準(zhǔn)確程度取決于傳感器靈敏度技術(shù)指標(biāo)的可靠性，也取決于監(jiān)控輸入信號(hào)儀器儀表的精度。
結(jié)束語(yǔ)本文所述砂輪動(dòng)平衡中測(cè)量精度與傳感器分辨率關(guān)系的分析方法和理論計(jì)算標(biāo)定方法，已在洛陽(yáng)軸承研究所研制的DPH-C便攜式動(dòng)平衡儀和S-DPH砂輪在線自動(dòng)平衡系統(tǒng)中得到應(yīng)用。其中DPH-C便攜式動(dòng)平衡儀，以其使用方便、平衡精度高、性能可靠等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于軸承行業(yè)的磨削加工及其他精密機(jī)械加工中，其動(dòng)平衡精度可達(dá)0.1Lm。 |
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