多源微传感器嵌入的轧机智能轴承设计与力学性能分析
吝水林1
胡博文1
邢建康1
周美华2
孙建亮1
彭艳3
1.燕山大学 机械工程学院,秦皇岛 066004;燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛 0660042.北轴(洛阳)科技有限公司,洛阳 4710003.燕山大学 机械工程学院,秦皇岛 066004;燕山大学 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心,秦皇岛 066004;燕山大学 起重机械关键技术全国重点实验室,秦皇岛 066004
摘要：针对现在监测方法在轧机轴承早期故障诊断精度上的局限性,提出了一种基于嵌入式多源微传感器的轧机智能轴承结构设计方法,开发了集成温度和加速度信号的多源微传感器模块,并设计了轴承座轴向传感引线优化布局结构,突破了传统轴承空间受限下的传感集成瓶颈.建立了开槽结构的力学性能评估体系,通过强度校核与寿命计算验证了智能结构的可靠性.结果表明,开槽区域为10 mm×5 mm时的等效应力最大为99.71 MPa,较材料屈服极限具有充分安全裕度;结构整体最大变形量仅为0.24 mm且局部变形量小于0.02 mm,理论寿命与常规轴承保持一致.优化后的智能轴承在保证监测功能的同时,结构强度与寿命均满足工业应用要求.研究成果不仅为极端工况下轧机轴承早期故障诊断提供了高精度监测手段,更通过嵌入式设计实现了"监测-结构"一体化流程,其强度校核标准与寿命评估方法可直接指导工业现场智能轴承的改造升级,对提升轧制生产线运维效率具有重要工程价值.
关键词：轧机智能轴承结构设计嵌入式传感有限元计算力学性能
分类号：TG133.33(金属学与热处理)
论文发表日期：2025-09-15
在线出版日期：2026-09-12（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 138-145 )
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