基于圆度仪检测油封零部件密封位置扭纹的应用.pdf

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基于圆度仪检测油封零部件
密封位置扭纹的应用
Application Based on Roundness Tester to Detect Twist of Seal Position of Oil Seal Parts
严杰文魏纯古耀达谢佳亮张兢
(广州计量检测技术研究院,广州市510663)
Yan Jiewen Wei Chun Gu Yaoda Xie Jialiang Zhang Jing
(Guangzhou Institute of Measuremrnt and Testing Technology, Guangzhou 510663)
【摘要】本文介绍了基于圆度仪测量油封零部件密封圈位置扭纹的检測分析方法,这是一种对轴类密封零
件新的量化分析扭纹的方法,扭曲分析相对于传统的评价方法具有表面三维轮廓提取,通过对密
封接触表面的探针式扫描和数据変换,重构轴向面三维表面,准确的得到重构表面多参数的量化
信息。
【关键词】圆度仪油封扭纹检方法
Abstract: The paper introduces a new method for measuring the twist of the sealing parts of the oil seal parts based
on the roundness meter. This is a new method for quantitative analysis of the twist of the shaft seal parts. The twist
analysis has a three-contour extraction, through the sealed contact surface of the probe scan and data transformation
reconstruction of the axial surface of the three-dimensional surface. accurate reconstruction of the surface of the
multi-parameter quantitative information
Key words: Roundness Tester Oil Seal Twisted Detection Method
引言
Rz称为最大轮廓峰高与最大轮廓谷深之和。而对于
在机械零部件中,密封件是非常普遍的,旋转密封位置表面质量来说,太高的表面粗糙度值将导致
轴的密封通常由两个唇口型填料密封件和研磨的圆柱密封唇的过早磨损和润滑油的泄漏,太低的粗糙度会
表面贴合组成,能够防止油泄漏。这在工业上有许多导致润滑油在密封唇边界的输送不畅而致使轴在旋转
应用,如:汽车、家用电器(比如:洗衣机)和食品时密封部位硬化和产生裂纹甚至表面灼烧,尤其是在
加工业等大部分使用旋转轴的场合。扭纹影响密封件较高的周向旋转速度时(如图1)。如果在具有一定
的有效性和滞留时间,扭曲分析是一种新的量化轴表表面粗糙度的密封表面部位形成了具有导程角的扭
面的方法,对很可能漏油或过早失效的表面进行检测纹,则在旋转过程中,润滑油就会顺着扭纹导程方向
显得非常重要?。
流出,形成泄漏,因此,在密封件的密封唇位置不能
检测表面组织结构的主要作用是十分重要的,产生有导程角的扭纹存在,在测量过程中需有效反应
因为它是造成密封泄漏或者使用寿命过短的主要原和评价密封部位的扭纹情况。
因。在密封过程中,泄漏是主要的考核指标。然而,
泄漏的主要问题来源于旋转轴上的旋转痕迹,这些痕
Sedling lip
迹能够引起泵送作用,痕迹的深度和波纹度状况能够
与密封面相连接,导致水流人或者油流失。因此,需
oil side
要控制密封唇表面的扭纹度和表面粗糙度。
Contad surface width
02-04m
粗糙度对于密封系统的密封寿命来说,是
个关键影响参数,密封部位的表面粗糙度一般在
Ra(0.2-0.8)um、Rzx(1.0-5.0)ルm。Ra称为轮廓算术平
均偏差或称中心线平均值。它是轮廓上各点高度在测
量长度范围内的算术平均值,属于一维形貌参数,
Meniscus
Rounded shoft
I100m
收稿日期:201-5-22
作者简介:严杰文,工程师,工作单位为广州计量检测技术研究
图1密封唇位置示意图图
与计量
万方数据
探讨·交流<
轴向测量长度一般为(2-4)mm(如图2)。当探针
对轴圆周面测量完成后,再在 talymap分析软件下进
行数据分析。通过 Talymapl的分析程序重构3D表面形
貌就能够发现表面上的任何旋转影响,对表面数据进
行傅里叶变换分析表面的面形后,可得到轴向表面丰
富的参数信息,导程角Dγ、导程深度Dt、螺纹数量
DG、理论横截面面积DF、周期长度DP(如图5)。
图2密封唇位置扭纹的检测
以及表面粗糙度Ra、Rz等表面信息。
扭纹分析的测量方法
导程角Dγ:为扭纹线方向与轴向方向的夹角
为解决测量密封轴件的扭纹测量问题,传统的
导程深度Dt:为扭纹的波峰与波谷的高度值。
测量方法是用一根细线套串在轴的側面上,然后旋转
螺纹数量DG:以360°为基准的周向的周期
圆轴,轴上扭纹在两个方向上有转动,轴向移动的距数。
离被记录下来。传统的方法主要以依靠操作员的技术
周期长度DP:是指两个连续波峰或波谷在轴向
经验和知识储备的主观操作(如图3)。新的检测方的距离。
法是一种可以量化的测量方法,这种测量方法由戴姆
理论横截面面积DF:指在导程面内的轴向横截
勒·査尔斯提出并优化(如图4)。 Taly Hobson!公司针面面积。
对轴类密封零件特点,在圆度仪上专门为油封部件在
加工过程形成的扭纹测试设计测试方案,开发了金刚
石测针轴向扫描测量方式以及软件分析系统。通过金
刚石测针扫描轴向表面在部件轴方面提取一系列痕迹
线路,在每一个痕迹过后,主轴通过已设定的旋转角度
进行旋转,可使用 Talyrondi记录新的痕迹得到轴向面的
oss-secoon
三维表面,这种测量方法能够去除主观判断的影响,还
可以对轴承密封质量进行数据和公差设置。
图5扭纹微观结构参数示意图
对于测量结果的分析过程,连续的轴向测量通
过探针完成对圆周面的数据点采集后,得到的测量数
据在 Tal yap分析软件界面下分析,通过对表面数据
分析以及特殊滤波和傅里叶变换技术,包括表层的波
长、深度、角度等重要参数可以被计算出来。由于提
取三维表面信息,软件系统在拟合过程中是直接反映
原貌,此,在进行数据分析处理时,需要对拟合的
Traditional method of measuring Twist by hanging a weghted string
over the shaft and monitoring its movement as the shaft is rotated
三维表面形貌进行优化设置。先对三维表面测量数据
图3扭纹的传统检测方法图
进行校平处理,使得三维表面处在同一平面上,避免
展开面不平对表面评价的影响。再