而作为一块精密的机械部件的C-FLEX十字扭簧轴承B-10,其所具有的极高的扭转刚度直接就决定了其在设备的运动中所起到的至关重要的作用,直接影响了设备的运动的精度与稳定性。通过对该型号轴承的深入的测试原理、详实的操作步骤以及对所得的数据的精辟的分析为广大工程师提供了可操作的技术参考和借鉴的可行的经验。
测试原理与核心参数
通过对其特有的C-FLEX十字扭簧的设计,B-10的平面板簧的便利就使其能实现有限的角度的旋转,其所表现的更主要的特性就是其可的的扭转刚度,即单位的角度的偏转所需的扭矩值约为0.14lb-in/degree。凭借对该型号的标准刚度的范围的对比(0.0003-0.0018 lb-in/degree)我们就可以对其进行从零的负载到其额定的负载的全程的测试,并对其线性区与其非线性区的临界点都加以重点的捕捉.。以-73℃至191℃的宽的温控范围对测试环境的温度进行严格的控制,既能避免了由热膨胀所造成的对测量精度的影响,又能对各种高温、低温的环境的产品的测试都能做到尽善尽美。
测试设备与工装准备
配备了高达±0.1%的精度的扭矩传感器、角度的0.001°的分辨率的角度编码器以及可灵活的通过伺服系统的对载荷的系统等 的测试设备。依托于对工装的合理的设计将载荷的作用线尽量的把载荷的作用线控制的通过轴承的中心轴线,尽量的减小或避免由于载荷的偏心造成的对轴的附加的弯矩。依托于对B-10型号(直径达1/8英寸的)测试夹具的专门的设计将其所用的416的不锈钢的材质与轴承的轴套的热膨胀的系数都予以匹配,才能真正地防止了由于温度的变化而对夹持力的产生了所谓的“不良的”影响。

分步测试流程
采用对轴承的5%的额定载荷的预压10分钟左右的作用手段,既可消除装配的轴承的间隙,又可将轴承的油脂全部压入轴承内,达到更佳的润滑状态。
基于一系列的2%的增量的阶梯式的对2%的额定载荷的从0到120%的全程的对系统的全方面的充电测试,分别在每个载荷点都保持30秒的稳定时间,将所得的扭矩-角度的曲线的基本特性作出详细的曲线图。
凭借对其的10万次的额定下往复的10万次的旋转测试,分别将其刚度的衰减率记录下来。
依托于对轴承的-40℃、25℃、150℃等不同温度下的刚度的重复测量,分别在温控箱中将其置于上述的各个环境中对其刚度的变化的相对的影响系数的分析等。
数据分析与结果判定
通过对Origin的精细的拟合运算对扭矩-角度的曲线的线性区的斜率的计算得出了其平均的刚度值。根据其B-10型的标称值的±10%的合格区间,如标称0.0012lb-in/°的样本,其合格的更小值为0.00108lb-in/°,更大值为0.00132lb-in/°。但经过对其的循环测试后若其刚度的衰减率均超过15%,则可判定其为失效的;尤其在温度的测试中若其高温段的刚度的变化率均大于5%/10℃时,更应对其材料的热处理工艺作进一步的重点的排查.。
应用场景与维护建议
其C-FLEX十字扭簧轴承B-10就已广泛地应用于了机器人的关节、质谱仪的扫描镜等需要高精度的定位的各个领域中。但在日常的维护工作中,我们就不能松懈,定期对板簧的表面都要进行一一的检查,尤其是对其易出现的裂纹等故障的板簧,更应每5000工作小时用激光干涉仪对其的运动精度都要进行一次复核。但当其刚度的实际值已经与初设的值相比下降20%甚至更大时,就应及时将其换装以防止系统的误差值的不断的累积和加大.。
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