轴承套圈裂纹漏磁检测方法与系统

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1、分类号学号M201270400学校代码10487密级硕士学位论文轴承套圈裂纹漏磁检测方法与系统学位申请人：刘俊学科专业：机械电子工程指导教师：康宜华教授答辩日期：2015年5月14日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMagneticFluxLeakageDetectionMethodandSystemforBearingRingCracksCandidate:LiuJunMajor:M

2、echanicalandElectronicEngineeringSupervisor:Prof.KangYihuaHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声

3、明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要轴承作为重要的

4、机械基础件，其水平直接决定着机械产品的性能以及可靠性，而据统计，在旋转机械的现场故障中，由于轴承套圈损伤而引起的故障大约占30%，因此提高轴承套圈的检测能力具有重要的工程意义。首先，本文以我国使用量最广的GCr15高碳铬圆锥滚子轴承套圈以及套圈表面最为多见的裂纹作为本文的重点研究对象，相关研究方法可方便地变通之后推广到其他类型轴承套圈。其次，本文提出了一种轴承套圈裂纹漏磁检测方法。运用ANSYS有限元分析等方法对裂纹漏磁场特征进行了分析，阐明了磁化及提离对裂纹检测效果的影响；在综合分析及实验对比主流磁敏感元件——霍尔元件

5、、线圈、磁敏电阻的基础上，选择线圈作为本系统的磁敏感元件；阐释了磁头放音过程与裂纹检测过程的相似点，从分析放音磁头的重放过程影响因素着手，探讨了磁头式传感器的设计要点，设计出阵列传感器并进行了相应的实验验证；在综合对比当前轴承套圈周向磁化方法的基础上，设计了U型磁轭周向磁化装置并进行了磁路计算及实验验证。综合上述研究结果及自动化生产线特点，提出轴承套圈原地旋转，探头贴合的检测模式，设计了多规格通用式轴承套圈漏磁检测装置、信号调理及采集系统以及高速自动化检测工艺。现场测试表明，本轴承套圈裂纹漏磁检测系统可以高效可靠地完成轴

6、承套圈的自动化探伤，目前该系统已获客户验收通过，即将投入实际使用。关键词：轴承套圈裂纹无损检测漏磁检测磁头I华中科技大学硕士学位论文AbstractAsanimportantbasicpartofmachines,thequalitylevelofbearingringsdirectlydecidestheperformance,qualityandreliabilityofmachines.Accordingtothestatistics,about30%ofrotatingmachineryfaultsareresu

7、ltedfrombearingrings’defects.Thusit’sverysignificanttoimprovethedetectionabilityofbearingrings.Firstly,thisarticletakestheGCr15taperedrollerbearingrings,whichareoneofthemostwidelyusedbearingringsinourcountry,andcracksontheirsurfaceastheresearchobject.Therelatedre

8、searchmethodcanbeeasilyappliedtoothertypesbearingringsafterbeingaccommodated.Further,thispaperproposesabearingringcrackMFLdetectionmethod.TheresultsoftheANSYSf