Открытый доступ
Только для подписчиков
Выбор опорных окружностей при анализе круглости деталей подшипников качения
https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-2-14-21
Аннотация
Рассмотрена актуальная производственная проблема уменьшения погрешности измерения круглости деталей подшипников качения. Обоснован выбор опорных окружностей при анализе круглости указанных деталей. В качестве критериев выбраны физическая интерпретируемость, минимальное значение круглости, надёжность и производительность алгоритма расчёта круглости. Измерены внутренние и наружные поверхности колец и шариков радиального однорядного подшипника на кругломере и координатно-измерительной машине. Рассчитаны значения круглости деталей подшипников по четырём опорным окружностям (наименьших квадратов, минимальной зоны, минимальной описанной, максимальной вписанной). Установлено, что расчёт по окружности минимальной зоны обеспечивает минимальное значение круглости. Для оценки распределения круглости деталей партии подшипников проведено статистическое моделирование методом Монте-Карло и разработана методика, позволяющая на основе гармонического анализа выявить параметры и смоделировать распределения амплитуд и начальных фаз гармоник профиля деталей в партии с учётом корреляции. По результатам статистического моделирования установлено, что минимальные среднеарифметическое значение и стандартное отклонение круглости имеет окружность минимальной зоны. Для расчёта центра окружности минимальной зоны применён надёжный и производительный численный алгоритм минимизации функционала в виде ширины минимальной зоны. Расчёт по окружности минимальной зоны для наружного и внутреннего колец подшипника позволил минимизировать зазор между ними. С учётом всех критериев для анализа круглости колец и шариков подшипников качения рекомендовано выбирать окружность минимальной зоны.
Ключевые слова
Об авторах
О. В. Захаров
Саратовский государственный технический университет им. Ю. А. Гагарина; Пермский государственный аграрно-технологический университет им. акад. Д. Н. Прянишникова
Россия
Россия
Олег Владимирович Захаров
Саратов
К. Г. Пугин
Пермский национальный исследовательский политехнический университет; Пермский государственный аграрно-технологический университет им. акад. Д. Н. Прянишникова
Россия
Россия
Константин Георгиевич Пугин
Пермь
Список литературы
1. Уайтхауз Д. Метрология поверхностей. Принципы, промышленные методы и приборы. М.: ИД Интеллект, 2009. 472 с.
2. Захаров О. В., Кочетков А. В. Минимизация систематической погрешности при бесцентровом измерении круглости деталей // Метрология. 2015. № 4. С. 20–28.
3. Захаров О. В., Бржозовский Б. М. О точности центрирования при измерении на кругломерах // Измерительная техника. 2006. № 11. С. 20–22.
4. Гречников Ф. В., Резчиков А. Ф., Захаров О. В. Итерационный метод коррекции радиуса сферического щупа мобильных координатно-измерительных машин при контроле поверхностей вращения // Измерительная техника. 2018. № 4. С. 21–24. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2018-4-21-24
5. Mekid S., Vacharanukul K., Measurement, 2011, vol. 44, iss. 4, pp. 762–766. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2011.01.011
6. Zhou Y., Li Q., Chu L., Ma Y., Zhang J., Meas. Sci. Technol., 2020, vol. 31, 065002. https://doi.org/10.1088/1361-6501/ab6ecd
7. Заякин О. А., Манухин А. В., Ростов А. А. Экспериментальный лазерный кругломер, исследование основной погрешности измерений // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2017. № 6. С. 184–188.
8. Zakharov O. V., Bobrovskij I. N., Kochetkov A. V., Procedia Engineering, 2016, vol. 150, pp. 963–968. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.07.071
9. Печенин В. А., Болотов М. А., Рузанов Н. В., Грачев И. А., Щербаков И. А. Модель сопряжения деталей с коническими поверхностями // СТИН. 2017. № 3. С. 28–33.
10. Stone J., Muralikrishnan B., Sahay C., Journal of Research of the National Institute of Standards and Technology, 2011, vol. 116, no. 2, pp. 573–587. http://dx.doi.org/10.6028/jres.116.006
11. Chen Y.-L., Machida Y., Shimizu Y., Matsukuma H., Gao W., CIRP Annals, 2018, vol. 67, pp. 535–538. https://doi.org/10.1016/j.cirp.2018.04.009
12. Хуртасенко А. В., Шрубченко И. В., Тимофеев С. П. Методика определения формы наружной поверхности качения опор технологических барабанов // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2015. № 3. С. 85–89.
13. Chybowski L., Nozdrzykowski K., Grządziel Z., Jakubowski A., Przetakiewicz W., Applied Sciences, 2020, vol. 10, iss. 14, 4722. https://doi.org/10.3390/app10144722
14. Грачев И. А., Болотов М. А., Печенин В. А., Кудашов Е. В. Cравнительный анализ вариантов моделирования реальной геометрии поверхностей деталей ГТД / Информационные технологии и нанотехнологии (ИТНТ-2020). Самара, 26–29 мая 2020 года. Сборник трудов по материалам VI Международной конференции и молодежной школы. В 4-х томах. Под ред. В. А. Соболева. Т. 3. Самара: Самарский национальный исследовательский университет им. aкад. С. П. Королева, 2020. С. 627–637.
15. Cao Zhi-min, Wu Yun, Han Jian, Meas. Sci. Technol., 2017, vol. 28, 105017. https://doi.org/10.1088/1361-6501/aa770f
16. Yang Liu, Ziyue Wu, Tancheng Xie, Yanwei Xu, Proceedings of the 7th International Conference on Education, Management, Computer and Society, Advances in Computer Science Research (EMCS 2017), ACSR, 2017, vol. 61, pp. 396–402. https://doi.org/10.2991/emcs-17.2017.78
17. Viitala R., Gruber G., Hemming B., Widmaier T., Tammi K., Kuosmanen P., Precision Engineering, 2019, vol. 55, pp. 59–69. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2018.08.007
18. Viitala R., Widmaier T., Hemming B., Tammi K., Kuosmanen P., Precision Engineering, 2018, vol. 54, pp. 118–130. https://doi.org/10.1016/j.precisioneng.2018.05.008
19. Марков Б. Н., Меликова О. Н., Педь С. Е. Разработка алгоритмов и программ построения опорных окружностей для анализа отклонений от круглости // Измерительная техника. 2019. № 2. С. 35–38. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2019-2-35-38
20. Шевелева Г. И. Теория формообразования и контакта движущихся тел. М.: Станкин, 1999. 494 с.
21. Никольский А. А., Королев В. В. Точный метод измерений на кругломерах формы поперечных сечений сложного профиля без предварительного центрирования // Измерительная техника. 2011. № 6. С. 24–29.
22. Shi S., Kuschmierz R., Zhang G., Lin J., Czarske J., Qu J., Measurement, 2020, vol. 155, 107530. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2020.107530
23. Adamczak S., Stepień K., Kmiecik-Sołtysiak U., Procedia Engineering, 2017, vol. 192, pp. 4–9. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.06.001
24. Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2014612744. Расчёт отклонений от круглости деталей / П. Ю. Бочкарев, О. В. Захаров, В. В. Шалунов, Е. П. Решетникова. Опубл. 6.03.2014.
25. Rossi A., Lanzetta M., Measurement, 2013, vol. 46, pp. 2251– 2258. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2013.03.025
26. Calvo R., Gómez E., Measurement, 2015, vol. 73, pp. 211– 225. https://doi.org/10.1016/j.measurement.2015.04.009
27. Megiddo N., SIAM J. Comput., 1983, vol. 12, no. 4, pp. 759– 776. https://doi.org/10.1137/0212052
28. Li X., Zhu H., Guo Z., Liu Y., Review of Scientifi c Instruments, 2020, vol. 91, 025105. https://doi.org/10.1063/1.5141146
29. Liu F., Xu G., Liang L., Zhang Q., Liu D., IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2016, vol. 65, no. 12, pp. 2787– 2796. https://doi.org/10.1109/TIM.2016.2601003
30. Гебель И. Д. Выбор базовой окружности при измерении формы профиля тел вращения // Измерительная техника. 1971. № 10. С. 20–24.
Рецензия
Для цитирования:
Захаров О.В., Пугин К.Г. Выбор опорных окружностей при анализе круглости деталей подшипников качения. Измерительная техника. 2022;(2):14-21. https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-2-14-21
For citation:
Zakharov О.V., Pugin K.G. The choice of reference circles when analysis the roundness of parts for ball bearings. Izmeritel`naya Tekhnika. 2022;(2):14-21. (In Russ.) https://doi.org/10.32446/0368-1025it.2022-2-14-21
Просмотров: 15
Послать статью по эл. почте 