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角接触球轴承预紧力与系统固有频率关系的研究

作 者: 金宁宁
导 师: 王燕霜
学 校: 河南科技大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: 角接触球轴承 预紧力 支承刚度 系统固有频率
分类号: TH133.3
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要


预紧力的精确确定直接影响到轴承的刚度、旋转精度和寿命,它同时也是一些高精度、特殊场合的轴承支承系统精度的保障。合适的预紧可以增加轴承的刚度、提高旋转精度、降低振动噪声、延长使用寿命。在轴承的使用过程中,如果实际预紧力小于设计预紧力,那么轴承的刚度将不能满足要求,在较大的加速度作用下容易发生卸载,出现间隙;如果实际预紧力大于设计预紧力,虽然可以获得较高的刚度及抗卸载能力,但轴承的摩擦力矩增大,并容易出现“死点”,产生温升,降低轴承的使用寿命。常规确定轴承实际预紧力的方法工作效率低,劳动强度大,工序复杂,需要工人进行反复进行调试,并且在很大程度上依靠工人的技术水平和劳动技能。本课题从实际出发,为了解决轴承预紧力的实际测量问题而提出。基于预紧力、支撑刚度和系统固有频率等相关理论知识,本文研究了角接触球轴承预紧力与系统固有频率及跨距之间的关系,并得出了相关理论计算公式。利用自制采集卡,测量并在计算机上显示轴承预紧力,然后在轴承预紧力-系统固有频率测试装置,测量出多种跨距下轴承实际预紧力和系统固有频率,对计算结果进行了验证。结果表明,理论计算值与试验值较吻合,可提供新的确定预紧力的方法,便于工程应用。通过分析可知,在相同跨距下,系统固有频率随着预紧力的增大而增大;而随着跨距的增大,系统固有频率也随之增大。

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章 绪论  7-13
  1.1 研究背景  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-11
  1.3 研究意义  11-12
  1.4 研究内容  12-13
第2章 轴承预紧力-系统固有频率测试系统  13-35
  2.1 概述  13
  2.2 预紧力测试采集系统硬件电路介绍  13-23
    2.2.1 硬件电路设计原则  14-15
    2.2.2 传感器电路  15-18
    2.2.3 采集卡电路  18-23
  2.3 预紧力测试系统软件设计介绍  23-29
    2.3.1 测频原理  23-25
    2.3.2 软件设计  25-27
    2.3.3 开发环境  27-28
    2.3.4 编程下载  28-29
  2.4 固有频率测试系统  29-34
    2.4.1 原理  29-31
    2.4.2 力锤  31-32
    2.4.3 YE6261B 动态数据采集分析系统  32-33
    2.4.4 YEC-DASP 分析测试软件  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章 轴承预紧力-系统固有频率的理论计算公式  35-43
  3.1 概述  35
  3.2 轴承预紧力-系统固有频率的理论公式  35-41
    3.2.1 轴向定位下预紧角接触球轴承的径向刚度  36-38
    3.2.2 固有振动特性理论分析  38-40
    3.2.3 弹簧-质量系统的固有频率  40-41
    3.2.4 角接触球轴承预紧力与系统固有频率及跨距之间的关系式  41
  3.3 本章小结  41-43
第4章 试验测试及结果分析  43-55
  4.1 概述  43
  4.2 试验测试系统简介  43-54
    4.2.1 预紧力测试  44-47
    4.2.2 固有频率测试  47-48
    4.2.3 试验结果及分析  48-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章 结论  55-57
  5.1 本论文的主要工作  55
  5.2 结论  55
  5.3 工作展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间的研究成果  62

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 转动机件 > 轴承
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