基于Barkhausen效应的轴承套圈磨削烧伤检测系统设计

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随着我国装备制造业的高速发展,对轴承需求量越来越大,当然对轴承的品质提出了更高的要求,而磨削烧伤是轴承套圈磨削过程中经常出现的一种表面缺陷,将严重影响轴承的各项性能指标。磨削烧伤检测作为生产环节的重要一环,利用高精度、高效率、专业化和自动化程度高的生产检测设备,可有效提高轴承生产的工艺水平和装备自动化水平,对保证产品性能、质量与精度具有重要作用。而磨削烧伤传统检测方法如酸蚀法等,无法保证每一个轴承的品质。本文针对这一问题,提出无损检测的新方法—基于巴克豪森效应的检测方法,该方法无损、准确、可靠可穿镀层,可快速定量的进行大面积检测,多用于评估铁磁材料显微组织、应力、晶粒度、疲劳等状况。本文研究了磨削烧伤后,轴承表层的物理变化及危害,阐述了巴克豪森效应,并从电磁学磁化、磁畴理论知识入手,研究巴克豪森噪声产生机理,还研究了基于巴克豪森效应的磨削烧伤检测机理,研究影响巴克豪森噪声的各种因素,包括激励信号、被测材料和环境温度等,自制巴克豪森噪声传感器,设计基于巴克豪森效应的轴承轴套磨削烧伤检测系统,并对检测系统的软硬件设计进行详细的介绍,最后研究轴承套圈磨削烧伤检测系统的标定问题,就是解决定标,即准确找出是否烧伤的边界值。包括研究了样块制作的方法,对当前已有的几种模拟烧伤的方法分析,得出激光烧伤这种方便、可控的方法来模拟磨削烧伤。给出不同程度烧伤样块是否合格判断依据。研究确定最佳外加激励强度的方法:单试样法和双试样法。分析两种标定方法-酸洗法和回归分析法(包括一元和多元回归分析法)的利与弊。为磨削烧伤的无损检测研究提供一些有价值的参考。
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