推力球轴承旋转灵活性的影响因素为[9-11]:
①保持架内窗孔有污物;
②径向游隙在合套时较小,内外圈存在较大的位置尺寸偏差;
③装入的滚子大小不一;
④有污物粘附在工作台面上,粉尘分布在工件上;
⑤轴承有残磁;
⑥轴承的表面粗糙度达不到要求;
以上因素都会影响轴承的旋转灵活性,不仅会影响轴承自身的性能,还会影响整个机械设备实现预定功能。
1.1.3 研究意义
国内检测基本是用人工来检测轴承的旋转灵活性,工人会由于较大的劳动强度而容易产生质量误判,并且检测效率很低。本文设计的推力球轴承旋转灵活性检测系统有以下优点[12-14]:
①可以提高清洁度、精度;
②可对推力球轴承的定位、上下料等流程进行柔性设计;
③可以降低企业成本;
④可以极大程度降低工人劳动强度;
⑤可以提高工作效率,有利于企业在竞争中获得较大优势;
1.2 轴承旋转灵活性检测的发展现状
1.2.1 旋转灵活性新型测量技术
通过网上查阅资料获知,国内暂时还没有采用机械装置与程序相结合的方式来进行灵活性的检测工作,在这一方面的机电一体化的水平还是较低,但是随着中国经济的发展以及企业需求,很多公司已经在向这一方面努力,进行了轴承灵活性检测研究,这些研究为检测轴承旋转灵活性提供了参考依据。例如东莞市TR轴承股份公司的宋平健机械工程师[15,16],他所发明的“检测轴承灵活性检测盘”专利就是一项新突破,专利号为CN201120526798。此项专利的机械结构如图1-3所示。旋转连接轴与会转盘过盈配合,只需要保证回转盘旋转的同时旋转连接轴可以同步转动而不会滑动,还需要保证回转盘与旋转连接轴的同轴度。芯轴与旋转连接轴是阶梯轴的形式,旋转连接轴的直径较芯轴的直径略大,需要保证旋转连接轴与芯轴有较低的同轴度。待测轴承通过卡簧配合于芯轴上,并且要使待测轴承与芯轴以及旋转连接轴三者有较低的同轴度,减小误差。
检测方法是:技术人员左手整个握住待测轴承,用一只手向轴承施加径向力F,同时使劲握住被测轴承的整个外圆,然后用另一只手去转动旋转盘, 可以随意控制轴承的转速,轴承的内圈及其各组件在旋转盘重量的作用下低速运转,技术人员可通过握紧轴承外圆的手来判断轴承旋转灵活性的好坏[17]。
此项新型技术采用机械工装的方法,靠人工旋转手感来判断灵活性。检测成本较低、对技术人员的要求低,能够判断要求较低的轴承灵活性,对于轴承运转时产生的较大摩擦可以明显感觉到。可是该项检测技术采用的方法仍然是人工,并不能保证较高的检测准确度,并且检测效率,不适用自动化生产线。
图1-3 轴承灵活性检测盘
1-芯轴2-待测轴承3-旋转连接轴 4-回转盘
南京市航远机电一体化机械股份有限公司的技术员张伟、张邦[18]发明了一项名为“轴承灵活性检测装置"的专利,专利号是:CN201020536707。该专利的机械结构简图如图1-4所示。
图1-4 轴承灵活性测量装置
1-机械手2-固定座3-灵活性检测机构 4-测量器5-挡杆
灵活性检测原理是:待测轴承与固定座保持过盈配合,并保持一定的同轴度,之后动力驱动机构向装置施加驱动力,利用高压气体驱动轴承转动。测量器正对着轴承保持架,测量器用来寻找和记录转过测量器测量端口的信号,并且将即时测得的波动信号输送到工控机中,工控机接收到信息后会找出预设的标准信号与实际波动信号之间的区别,若标准信号与即时信号相差不大,则可判定待测轴承灵活性较好,反之则较差。