[發明專利]一種滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置

有效

• 申請號: 201410529264.6
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104236770B
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 徐春廣;李煥新;宋文濤;劉帥;靳鑫
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01L1/25
• 分類號: G01L1/25
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發明涉及一種滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置，它包括軸承內(外)圈夾緊與驅動部分，聲楔塊夾緊與驅動部分，耦合劑自動擠出部分；通過驅動滾柱軸承內(外)圈旋轉以及聲楔塊(其上裝有超聲換能器)直線運動，耦合劑的自動擠出，可以對軸承內(外)滾道殘余應力分布進行自動化掃查。該裝置發明可以有效地解決快速批量準確地檢測與掃查滾動軸承內外圈滾道的殘余應力分布問題，非常適合軸承生產現場、維修維護現場廣泛使用，具有非常廣泛的應用。

一、技術領域

本發明涉及一種滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置，該裝置適用于超聲法檢測軸承內(外)滾道殘余應力時對軸承內(外)滾道殘余應力分布進行自動化檢測。

二、背景技術

隨著我國國防工業現代化的不斷發展，產品的質量與耐久性被廣泛關注。軸承作為一種機械裝備的重要基礎件，在軍事裝備、高速鐵路、航空航天等領域應用十分廣泛。尤其在空間的飛行器、人造衛星上用的軸承一旦失效，由于不能更換，往往導致整個衛星失效。

滾動軸承的壽命常常是根據發生滾動疲勞剝落的數據來計算。與滾動方向平行的剪應力的最大振幅的反復是導致材料的滾動疲勞微裂紋的產生而發生剝落。如此，滾動疲勞剝落與表面的應力狀態有密切關系。

滾動軸承經過淬火回火后要存在殘余應力，經過磨削，研磨，超級加工等加工也要產生表面殘余應力。如果最大剪應力部位的殘余應力是壓應力(負的)時，最大剪應力因為有所減小，對表面下發生微裂紋的滾動疲勞剝落有抑制作用。因此熱處理或精加工使表面層形成壓應力時，則能提高軸承壽命。但實驗結果表明壓應力過大并不比一定程度的壓應力時的壽命長。壓應力在20～30kg/mm²時壽命最大。不過有的實驗結果表示超過這個數值,壽命仍繼續增加。根據壓應力的效果,對軸承軌道面進行氮化使表面下馬氏體變態點下降,造成表面下形成負殘余應力區域來延長軸承壽命。也有添加其他元素使表面產生負殘余應力的方法。

理論和實踐證明，經過檢測并改變軸承內(外)滾道殘余應力的分布狀態，能夠大大提高軸承的疲勞壽命以及抗腐蝕能力，從而減少軍事飛機、火箭、人造衛星、高速列車等的事故發生率，提高安全性與作戰能力。

因此，對于軸承內(外)滾道殘余應力分布的自動化無損批量檢測檢測對提高許多大型軍事武器的壽命、安全性以及抗疲勞性具有重要意義。

經過查詢專利檢索與服務系統和相關公開文獻，目前還沒有發現類似的滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置公開的論文、發明專利或專有技術。

三、發明內容

本發明的目的是提供一種滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置，解決了滾動軸承內(外)滾道殘余應力分布的快速自動化無損批量檢測問題。

本發明是這樣實現的，它包括軸承內(外)圈夾緊與驅動部分，聲楔塊夾緊與驅動部分，耦合劑自動擠出部分；將軸承內(外)圈卡在卡盤上，通過驅動卡盤帶著滾動軸承內(外)圈旋轉以及聲楔塊(其上裝有超聲換能器)直線運動，耦合劑的自動擠出，可以對軸承內(外)滾道殘余應力分布進行自動化檢測。

四、附圖說明

圖1是滾動軸承內外滾道殘余應力分布的自動化無損檢測裝置；

圖2是聲楔塊夾持裝置的原理圖(剖面圖)。

附圖標記說明如下：

圖1：伺服電機1、減速電機2、支架3、法蘭4、卡盤5、耦合劑管道6、滑軌7、絲杠8、聲楔塊9、特制螺栓10、端蓋11、螺柱筒12、夾子13、螺母14、螺栓15、直桿16、聯軸器17、伺服電機18、聯軸器框架19、右擋板20、底板21、滑臺22、伺服電機23、聯軸器框架24、耦合劑推進桿25、絲杠26、耦合劑箱27、螺栓28、軸承圈29

圖2：聲楔塊9、特制螺栓10、端蓋11、螺柱筒12、夾子13、彈簧30