摘要: 钢球是最常见的轴承滚动体，它的表面质量对轴承性能及寿命至关重要。随着现代制造业的发展，传统检测方式在精度和效率上已难以满足市场需求，高效、高精的钢球表面无损自动检测设备的研发，成为亟待解决的问题，如何实现球面完整表面信息的获取，则... 展开 钢球是最常见的轴承滚动体，它的表面质量对轴承性能及寿命至关重要。随着现代制造业的发展，传统检测方式在精度和效率上已难以满足市场需求，高效、高精的钢球表面无损自动检测设备的研发，成为亟待解决的问题，如何实现球面完整表面信息的获取，则是球面无损检测的重要前提。本文针对球体的全表面展开问题，采用运动理论分析、虚拟仿真及探究实验，对球面展开的完整性进行研究： 根据对AVIKO系列钢球缺陷自动检测设备的结构分析，确立了一种钢球展开机构的轮式展开方案，并通过逆向测量数据和理论分析结合建立了复杂形状展开轮的数学方程，进而建立了展开机构核心部分的接触方程，进一步对展开机构的运动特性进行了分析，得到了展开轮设计最为重要的两个参数。基于获得的参数由MATLAB迭代法数值仿真球面追踪点的运动轨迹，获取轨迹曲线的偏转规律。 在理论分析基础上，利用SolidWorks的系列化零件功能完成了展开轮的参数化设计，并建立零件库，以便实现装配过程所需零件的快速调用，完成钢球展开装置的装配模型建立；构建展开机构的虚拟样机模型，利用 Admas与SolidWorks接口，将装配模型导入，在Admas中添加约束、载荷、驱动等，进行虚拟仿真，测量钢球转速、球心位移以及球面上追踪点的轨迹，得到点的移动轨迹及探头相对球面的检测曲线，获得探头检测的最大有效宽度。 搭建物理实验平台，观测钢球在展开轮作用下的运动形式，追踪钢球表面一点的运动轨迹，并与仿真结果进行对比，获取两者误差并对可能产生误差的原因，进行分析。 收起