关节轴承WC-10Co-4Cr涂层的气囊抛光工艺实验研究

1

作者 张逸轩 姜晨 +2 位作者 王玲奇 叶卉 姜臻禹 《机电工程》 北大核心 2025年第9期1680-1688,共9页

关节轴承作为精密传动核心部件,被广泛应用于航空航天、国防装备、轨道交通等领域,其内圈质量直接影响着关节轴承的摩擦学性能和服役寿命。针对关节轴承WC-10Co-4Cr涂层内圈精度的问题,提出了一种用于提高关节轴承内圈表面质量的气囊抛... 关节轴承作为精密传动核心部件,被广泛应用于航空航天、国防装备、轨道交通等领域,其内圈质量直接影响着关节轴承的摩擦学性能和服役寿命。针对关节轴承WC-10Co-4Cr涂层内圈精度的问题,提出了一种用于提高关节轴承内圈表面质量的气囊抛光工艺方法。首先,采用工件的表面形貌、表面粗糙度和材料去除率作为评价指标,利用ANSYS Workbench进行了静力学仿真,验证了气囊抛光工作时轴承工件表面压力的均匀分布;然后,采用正交实验设计方法探究了气囊抛光不同工艺参数(如主轴转速、充气压力、下压量、磨粒粒径和抛光时间)对关节轴承内圈表面粗糙度和材料去除率的影响;最后,根据加权综合评分法对实验结果进行了优化,利用熵值法确定了各指标权重,找到了最佳工艺参数组合。研究结果表明:当主轴转速为1500 r/min、充气压力为0.2 MPa、下压量为0.3 mm、磨粒粒径为0.25μm、抛光时间为30 min时,关节轴承内圈外表面粗糙度可以达到最低值0.010μm,材料去除率可以达到最大值4.905375×10^(-4)mm^(3)/min。该研究结果为后续运用气囊抛光技术提升关节轴承服役寿命研究提供了一定的参考。 展开更多

关键词 气囊抛光正交实验 关节轴承内圈外表面 多目标优化工艺参数 表面粗糙度和材料去除率 轴承精度及服役寿命 硬质合金涂层超精密加工 气囊工具接触区域

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氧化锆耐磨改性酚醛及其衬垫摩擦性能研究 被引量：1

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作者 徐帆 杨宗阳 +4 位作者 汪伟 黄雄荣 俞森龙 乔小兰 朱美芳 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期98-104,共7页

针对织物/树脂基自润滑衬垫酚醛树脂摩擦因数偏高、耐磨性能较弱的缺点,采用多级固化工艺与有机-无机杂化改性技术对酚醛树脂进行耐磨改性,研究固化工艺、无机纳米粒子含量与尺寸对自润滑衬垫摩擦性能的影响规律,并探讨无机纳米粒子对... 针对织物/树脂基自润滑衬垫酚醛树脂摩擦因数偏高、耐磨性能较弱的缺点,采用多级固化工艺与有机-无机杂化改性技术对酚醛树脂进行耐磨改性,研究固化工艺、无机纳米粒子含量与尺寸对自润滑衬垫摩擦性能的影响规律,并探讨无机纳米粒子对树脂的耐磨改性机制。结果显示:固化工艺为130℃/2 h+175℃/2 h时,织物衬垫剥离强度可达3.77 N/mm且热稳定性最好;当氧化锆质量分数和尺寸分别为8%和200 nm时,改性树脂的摩擦学性能最优,最大摩擦因数和平均摩擦因数分别为0.161和0.139,比纯树脂分别降低了52%和23%;改性后的织物衬垫耐磨性能得到显著提升,磨痕深度与宽度大幅下降,自润滑衬垫摩擦学性能最优,织物衬垫耐磨性能得到显著提升。研究分析显示,氧化锆耐磨改性机制主要为纳米粒子增强效应、应力诱导相变增韧与微裂纹增韧作用。 展开更多

关键词 自润滑衬垫 酚醛树脂 纳米氧化锆 自润滑轴承 摩擦性能

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陶瓷轴承内圆气囊抛光工艺

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作者 滕冰冰 姜晨 +2 位作者 普桂元 姜臻禹 许世炜 《轴承》 北大核心 2025年第11期25-33,共9页

为实现氧化铝陶瓷轴承内圆抛光的高效、高表面质量要求,提出了一种内圆气囊抛光工艺,介绍了内圆气囊抛光的加工原理,并通过试验分析了工艺参数和磨粒种类对抛光表面的微观形貌、表面粗糙度和材料去除量的影响,结果表明:主轴转速从500 r/... 为实现氧化铝陶瓷轴承内圆抛光的高效、高表面质量要求,提出了一种内圆气囊抛光工艺,介绍了内圆气囊抛光的加工原理,并通过试验分析了工艺参数和磨粒种类对抛光表面的微观形貌、表面粗糙度和材料去除量的影响,结果表明:主轴转速从500 r/min增加到3000 r/min时,表面粗糙度从0.254μm降低至0.044μm,材料去除量从0.5135 mm3提高到2.27 mm3;随着下压量从0.1 mm增加到0.3 mm,表面粗糙度从0.221μm降低至0.121μm,材料去除量从0.8108 mm3提高到2.11 mm3;随着充气压力从0.1 MPa增加到0.3 MPa时,抛光表面质量提高,但过高的充气压力会降低表面质量,表面粗糙度最低为0.129μm,材料去除量最高为1.6757 mm3;SiC(0.5μm)磨粒可以获得较好的表面质量,金刚石(0.5μm)磨粒可以实现高效的材料去除,且磨粒粒径越大,材料去除量越大,但表面粗糙度变差。 展开更多

关键词 滚动轴承 套圈 氧化铝陶瓷 抛光 表面形貌 表面粗糙度 材料去除率

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杯形砂轮平面磨削WC-10Co-4Cr涂层亚表面损伤研究

4

作者 沈先弟 姜晨 +3 位作者 姜臻禹 张逸轩 王玲奇 普桂元 《机械强度》 北大核心 2025年第7期42-48,共7页

针对磨削WC-10Co-4Cr涂层产生的亚表面损伤会导致涂层性能下降的问题,开展杯形砂轮磨削WC-10Co-4Cr涂层的亚表面损伤深度研究。根据磨削材料去除理论和压痕断裂力学,得出单颗粒磨削力理论表达式;基于杯形砂轮平面磨削特点,建立亚表面损... 针对磨削WC-10Co-4Cr涂层产生的亚表面损伤会导致涂层性能下降的问题,开展杯形砂轮磨削WC-10Co-4Cr涂层的亚表面损伤深度研究。根据磨削材料去除理论和压痕断裂力学,得出单颗粒磨削力理论表达式;基于杯形砂轮平面磨削特点,建立亚表面损伤深度理论预测模型;设计单因素平面磨削试验及单点抛光试验以验证模型准确性;分析不同磨削参数对工件亚表面损伤深度与表面粗糙度的影响规律。研究表明,亚表面损伤深度预测值与实测值的变化趋势一致,最大相对误差为15.8%;亚表面损伤深度及表面粗糙度随磨削深度、进给速度的增加而增加,随主轴转速的增加而减少。研究对于指导杯形砂轮磨削WC-10Co-4Cr涂层加工参数优化具有一定价值。 展开更多

关键词 杯形砂轮 硬质合金涂层 单因素试验 单点抛光试验 亚表面损伤深度

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基于正交试验研究自润滑衬垫摩擦磨损性能

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作者 邵若男 韩浩盛 黄雄荣 《机械工程材料》 北大核心 2025年第9期90-96,共7页

以聚四氟乙烯(PTFE)/芳纶(Nomex)纤维混合编织型自润滑衬垫为研究对象,选取压力(50,100,150 MPa)、往复频率(0.1,0.3,0.5 Hz)、温度(20,71,163℃)三个因素设计正交试验方案,通过矩阵分析法研究了压力、往复频率、温度及其交互作用对自... 以聚四氟乙烯(PTFE)/芳纶(Nomex)纤维混合编织型自润滑衬垫为研究对象,选取压力(50,100,150 MPa)、往复频率(0.1,0.3,0.5 Hz)、温度(20,71,163℃)三个因素设计正交试验方案,通过矩阵分析法研究了压力、往复频率、温度及其交互作用对自润滑衬垫摩擦磨损性能的影响。结果表明:50 MPa低压力条件下衬垫以表层树脂磨损为主,100 MPa中压力条件下衬垫除存在表层树脂磨损外,还存在PTFE纤维与Nomex纤维的磨损,150 MPa高压力条件下衬垫表层树脂被快速碾压破碎,PTFE纤维与Nomex纤维断裂;摩擦因数随着压力的增加或温度升高先减小后增大,随着往复频率的增加而增大,体积磨损率随着压力的增加而增大,随着往复频率的增加而减小,随着温度的升高先增大后减小;影响衬垫摩擦因数和体积磨损率的主次因素依次为压力、往复频率、温度;当压力为100 MPa、往复频率为0.5 Hz、温度为20℃时,摩擦因数与体积磨损率的综合值最小。 展开更多

关键词 自润滑衬垫 正交试验 摩擦磨损性能 矩阵分析

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织物衬垫自润滑关节轴承的研究现状与展望 被引量：47

6

作者 沈雪瑾 曹磊 +1 位作者 陈有光 李如琰 《轴承》 北大核心 2009年第3期57-61,共5页

针对飞行器等高端设备中广泛使用的免维护织物衬垫自润滑关节轴承,从其基体与自润滑织物衬垫材料、力学仿真与结构分析、性能试验、磨损与寿命分析诸方面介绍了国内、外的研究动态和发展趋势,并在总结现有研究工作的基础上,对织物衬垫... 针对飞行器等高端设备中广泛使用的免维护织物衬垫自润滑关节轴承,从其基体与自润滑织物衬垫材料、力学仿真与结构分析、性能试验、磨损与寿命分析诸方面介绍了国内、外的研究动态和发展趋势,并在总结现有研究工作的基础上,对织物衬垫自润滑关节轴承的未来发展趋势提出了一些看法。 展开更多

关键词 关节轴承 固体润滑 织物衬垫

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汽车轴承技术及其发展动向 被引量：9

7

作者 李尚勇 宋丽 邓四二 《轴承》 北大核心 2009年第7期58-63,共6页

针对汽车关键部位及其所用轴承的发展现状,介绍了为适应汽车主机的发展,配套轴承所进行的结构优化改进,以及新技术、新工艺、新材料的应用,概述了汽车轴承高速重载,小型化,轻量化,单元化,高可靠性及长寿命等方向发展的趋势。

关键词 汽车轴承 技术水平 现状 发展方向

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基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统 被引量：2

8

作者 余光伟 李俊 +2 位作者 陈晓阳 王成龙 王家亮 《轴承》 北大核心 2007年第8期33-35,共3页

基于虚拟仪器技术的思想,利用labview软件设计并搭建了滚动轴承振动测试及故障诊断系统。通过对滚动轴承振动信号的采集及处理,得到轴承的各项振动性能参数。系统能够根据参数值、振动的时域图以及频谱图,对轴承状态进行准确判断,并可... 基于虚拟仪器技术的思想,利用labview软件设计并搭建了滚动轴承振动测试及故障诊断系统。通过对滚动轴承振动信号的采集及处理,得到轴承的各项振动性能参数。系统能够根据参数值、振动的时域图以及频谱图,对轴承状态进行准确判断,并可显示出故障产生部位及其发展趋势。 展开更多

关键词 滚动轴承 振动信号 虚拟仪器技术 故障诊断

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汽车轴承技术及其发展动向(续完) 被引量：1

9

作者 李尚勇 宋丽 邓四二 《轴承》 北大核心 2009年第8期57-61,共5页

针对汽车关键部位及其所用轴承的发展现状,介绍了为适应汽车主机的发展,配套轴承所进行的结构优化改进,以及新技术、新工艺、新材料的应用,概述了汽车轴承高速重载、小型化、轻量化、单元化、高可靠性及长寿命等方向发展的趋势。

关键词 汽车轴承 技术水平 现状 发展方向

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精密硬车加工轴承套圈的表面完整性试验研究 被引量：11

10

作者 丁红汉 杭鲁滨 陈有光 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1066-1071,共6页

针对磨削加工中套圈精密加工存在的不足,进行精密硬车削加工轴承套圈新工艺的开发,通过加工试验分析了精密硬车加工轴承套圈的表面完整性,探究了基准面平面度、刀具磨损量等工艺参数与加工精度的对应关系。基于精密硬车削套圈试样的表... 针对磨削加工中套圈精密加工存在的不足,进行精密硬车削加工轴承套圈新工艺的开发,通过加工试验分析了精密硬车加工轴承套圈的表面完整性,探究了基准面平面度、刀具磨损量等工艺参数与加工精度的对应关系。基于精密硬车削套圈试样的表面粗糙度、沟道圆度、显微硬度、热损伤、金相组织、残余应力分布、加工效率等方面的研究,得出了精密硬车削可达到磨削加工精度的结论,且金相组织稳定,不易存在热损伤,具有可控的残余应力分布和较高的加工效率,有利于产业化生产高精密轴承。利用磁性卡盘装夹套圈,分析试样基准面平面度对精密硬车削套圈沟道圆度的影响,发现提高基准面平面度可以有效提高加工套圈的沟道圆度;分析了刀具磨损对硬车削套圈加工精度的影响,得出在精密加工阶段刀具磨损量是控制套圈圆度的重要监控工艺参数的结论。 展开更多

关键词 滚动轴承 精密硬车削 磨削 表面完整性

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K465超高温合金向心关节轴承的摩擦磨损性能研究 被引量：4

11

作者 张翔 苏文文 《轴承》 北大核心 2021年第3期67-70,共4页

为满足超高温关节轴承使用环境的需求,提出了以高温合金K465为套圈材料,TiAlN为内圈涂层的缺口型向心关节轴承设计方案。启动力矩测试及高温磨损试验的结果表明:径向载荷为0时,轴承在变温工况下的启动力矩为室温下的2~3倍,850℃高温磨... 为满足超高温关节轴承使用环境的需求,提出了以高温合金K465为套圈材料,TiAlN为内圈涂层的缺口型向心关节轴承设计方案。启动力矩测试及高温磨损试验的结果表明:径向载荷为0时,轴承在变温工况下的启动力矩为室温下的2~3倍,850℃高温磨损后轴承的径向游隙增加量为0.008 mm,且试验后轴承的涂层未磨穿,能够满足使用要求。 展开更多

关键词 滑动轴承 关节轴承 启动力矩 涂层 镍基高温合金 TIALN

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基于小样本扩充的自润滑关节轴承磨损寿命评价技术 被引量：3

12

作者 李如琰 苏文文 张翔 《轴承》 北大核心 2018年第6期33-39,共7页

针对自润滑关节轴承寿命试验耗时长、费用高、数据量少的现状,根据试验过程中轴承磨损量的变化规律,提出了一种样本扩充的方法,并利用扩充后数据的分析结果等效评估轴承寿命。结果表明,该评价方法操作简便,所得结果与实际应用情况一致。

关键词 自润滑关节轴承 磨损寿命 小样本 试验评价 可靠性

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表面优化技术在轴承零件上的应用 被引量：1

13

作者 刘炜生 《轴承》 北大核心 1993年第11期38-41,共4页

简要综述了表面改性技术的几种方法及其在轴承零件中的应用实例。给出了采用离了束辅助治积 方法在钢球表面沉积Ti(CN)薄膜的试验结果。指出合理地选择表面改性技术的方案及其工艺参数是解决特殊工况条件下精密轴承长寿命的有效途径之一。

关键词 表面强化 沉积 钢球 轴承

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自润滑关节轴承在不同应力下的摩擦磨损特性 被引量：4

14

作者 黄雄荣 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期132-141,共10页

为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相... 为了研究应力对自润滑关节轴承摩擦磨损性能的影响,依据SAE AS 81820对EN2584R12轴承在常温下分别进行了50%、100%和150%标准应力条件下的全寿命摆动磨损测试,并对粘贴衬垫的平板样件进行静应力承载测试。采用三维白光干涉形貌仪与金相显微镜(OM)观察静应力承载后衬垫的变形情况,采用体视显微镜(SM)、光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察不同应力下轴承全寿命摆动磨损后内外圈磨损形貌与磨屑形貌。结果表明:全寿命周期内,三种应力下的自润滑衬垫均已磨穿,磨损规律和摩擦因数差异不大,应力越大,轴承表面温度越高,磨屑颜色越深、尺寸越大,失稳期来得更早,破坏更为剧烈;应力对轴承的寿命有显著影响,低应力和中应力条件下的摆动磨损寿命分别是高应力条件的17.95倍和7.86倍;三种应力下的磨损机理均为磨粒磨损与黏着磨损的混合磨损,直接受力区的黏着磨损随载荷的增大而加剧,非直接受力区的磨粒磨损随载荷的增大而减弱。 展开更多

关键词 自润滑 衬垫 应力 摩擦 磨损

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国内外航空高速轻载自润滑关节轴承性能对比 被引量：1

15

作者 段宏瑜 《轴承》 北大核心 2024年第6期63-67,共5页

为探寻高性能自润滑关节轴承受制于进口的原因,以国内外航空高速轻载自润滑关节轴承为对象,开展了轴承功能和性能验证工作,结果表明:进口轴承内圈球面的表面粗糙度较低,衬垫的聚四氟乙烯质量分数较高,球面摩擦副贴合状态较好,摩擦磨损... 为探寻高性能自润滑关节轴承受制于进口的原因,以国内外航空高速轻载自润滑关节轴承为对象,开展了轴承功能和性能验证工作,结果表明:进口轴承内圈球面的表面粗糙度较低,衬垫的聚四氟乙烯质量分数较高,球面摩擦副贴合状态较好,摩擦磨损性能更优。 展开更多

关键词 滑动轴承 关节轴承 陶瓷涂层 衬垫 启动力矩 表面粗糙度

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超高速主轴轴承内部润滑状态分析 被引量：10

16

作者 胡志宏 李松生 +3 位作者 陈萍 王燕 顾家铭 傅丽霞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期31-35,40,共6页

基于稳态Ree-Eyring模型点接触热弹流润滑理论,采用多重网格法分析了油气润滑超高速主轴轴承在不同结构参数和工况条件下内部各接触区域的润滑状态;通过对轴承内部球与内、外套圈滚道之间的润滑状态进行系统仿真,分析了轴承转速、轴向... 基于稳态Ree-Eyring模型点接触热弹流润滑理论,采用多重网格法分析了油气润滑超高速主轴轴承在不同结构参数和工况条件下内部各接触区域的润滑状态;通过对轴承内部球与内、外套圈滚道之间的润滑状态进行系统仿真,分析了轴承转速、轴向预载荷、球径和初始接触角等基本参数对超高速主轴轴承内部润滑状态的影响。结果表明:超高速运行状态下的主轴轴承,其内部接触区的润滑油膜温度急剧升高,制约着电主轴轴承极限转速的提高;优化轴承的球径和初始接触角可使轴承内部接触区达到最佳的润滑状态;轴承的轴向预载荷对内部接触区的润滑状态影响不大。 展开更多

关键词 超高速主轴轴承 点接触 弹流润滑 润滑状态 油气润滑

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基于有限元法的向心关节轴承三维力学性能分析 被引量：23

17

作者 李科委 沈雪瑾 +2 位作者 陈有光 李如琰 曹磊 《轴承》 北大核心 2008年第6期19-22,共4页

利用有限元方法(FEM)建立了向心关节轴承的三维分析模型,并据此分析了向心关节轴承的应力和变形情况,得出了内、外圈von Mises等效应力分布、位移分布、内、外圈之间的接触压力分布以及最大接触压力随载荷变化图,讨论了应用该模型进行... 利用有限元方法(FEM)建立了向心关节轴承的三维分析模型,并据此分析了向心关节轴承的应力和变形情况,得出了内、外圈von Mises等效应力分布、位移分布、内、外圈之间的接触压力分布以及最大接触压力随载荷变化图,讨论了应用该模型进行衬垫自润滑关节轴承结构分析和优化设计的可行性。 展开更多

关键词 关节轴承 有限元方法 接触压力 结构分析

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自润滑关节轴承接触应力分析 被引量：14

18

作者 李英 李宝福 李如琰 《轴承》 北大核心 2016年第5期32-36,共5页

采用Winkler模型,分别对自润滑关节轴承受径向载荷和轴向载荷时的接触应力计算公式进行推导,再利用ANSYS软件对轴承受径向载荷和轴向载荷时的接触应力分布进行有限元分析,将理论计算结果和有限元结果进行比较,二者误差较小,证明了理论... 采用Winkler模型,分别对自润滑关节轴承受径向载荷和轴向载荷时的接触应力计算公式进行推导,再利用ANSYS软件对轴承受径向载荷和轴向载荷时的接触应力分布进行有限元分析,将理论计算结果和有限元结果进行比较,二者误差较小,证明了理论公式的合理性,该公式可用来计算不同型号自润滑关节轴承的接触应力。 展开更多

关键词 自润滑关节轴承 WINKLER模型 接触应力 有限元分析

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自润滑关节轴承无载启动力矩测量方法的分析 被引量：8

19

作者 李宝福 刘亮 +1 位作者 张铁军 刘红宇 《轴承》 北大核心 2013年第3期57-60,共4页

自润滑关节轴承无载启动摩擦力矩测量时由于数值小,干扰因素多,难以精确测量。分析砝码法和基于扭矩传感器两种常用测量方法,砝码法不可避免地引入了径向载荷,而影响扭矩传感器测量法的关键因素是夹持被测轴承的方式。应用有限元法等方... 自润滑关节轴承无载启动摩擦力矩测量时由于数值小,干扰因素多,难以精确测量。分析砝码法和基于扭矩传感器两种常用测量方法,砝码法不可避免地引入了径向载荷,而影响扭矩传感器测量法的关键因素是夹持被测轴承的方式。应用有限元法等方法,定量分析了多种夹持方式对测量精度的影响,结果表明,对于整体外圈式轴承,外圈轴向端面夹持明显优于径向夹持方式。 展开更多

关键词 自润滑关节轴承 无载启动力矩 砝码法 扭矩传感器测试法 有限元分析

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一种新型轴承滚动体表面粗糙度非接触式测量仪的研制

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作者 严慎 陶正苏 +1 位作者 张鄂 刘炜生 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期1-7,共7页

本文介绍一种基于激光在粗糙表面散射原理的轴承滚动体表面粗糙度测量仪。散射光分布信号通过线阵CCD 接收,然后由微机进行处理。仪器采用会聚球面波作为入射光波,成功地解决了小曲率半径表面((?)3～(?)6mm)的粗糙度测量问题。试验研究... 本文介绍一种基于激光在粗糙表面散射原理的轴承滚动体表面粗糙度测量仪。散射光分布信号通过线阵CCD 接收,然后由微机进行处理。仪器采用会聚球面波作为入射光波,成功地解决了小曲率半径表面((?)3～(?)6mm)的粗糙度测量问题。试验研究表明,该仪器结构简单,操作方便,对环境要求不高,精度能满足生产实际的需要,适合于生产现场附近进行快速、无损检测。 展开更多

关键词 轴承 表面粗糙度 非接触式 测量仪

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