用户故事

铁姆肯改进轴承测试流程

挑战

改进和加速轴承的检测过程

解决方案

使用MATLAB和相关工具箱创建一个统一的环境,用于捕获、分析和可视化测试数据

后果

  • 轴承更快交付市场
  • 制造工艺精制
  • 加速测试

“MATLAB绝对是最好的开发环境,它将强大的功能和易用性完美地结合起来,适用于工程和科学应用。”

戴夫·科格德尔,铁姆肯研究公司
铁姆肯圆锥滚子轴承。

100多年来,铁姆肯公司一直在为各种工业应用设计和制造轴承,包括驱动轴、磁盘驱动器、钻机、轧机和牙钻。然而,在进入市场之前,轴承必须经过多次测试,以确保最高质量和客户满意度。

该公司的研究小组使用MathWorks工具改进并加速了测试过程。这有助于铁姆肯更快地向市场交付高质量的产品,并满足客户的严格要求和规格,如改善轴承几何结构和运行扭矩之间的相关性。下载188bet金宝搏

“MathWorks工具为我们提供了一个统一的测试和分析环境,”Timken research新产品技术小组的研究专家Dave Cogdell说。“现在,我们可以设计和制造的轴承,完全满足我们的客户的规格,并跟上对我们的产品的高需求。”下载188bet金宝搏

挑战

Timken Research的新产品技术团队通过开发分析和方法来确保圆锥滚子轴承线的高质量,从而在测试过程中寻求更高的效率。

用于汽车、轻型和重型卡车以及飞机的轴承必须精确到百万分之一英寸以内,以降低旋转机械的噪音、振动、粗糙度和摩擦。

为了测量和分析动态扭矩和误差运动,Timken需要在实际条件下测试轴承并收集结果数据。扭矩和误差运动往往随设计和制造过程而变化,因此轴承也需要进行测试,以确定这些过程和性能之间的关系。

Cogdell试图以图形化的方式产生测试结果,这样他的团队就可以快速优化他们的制造过程。科格戴尔解释说:“我们过去会生成六英尺高的纸堆,没人愿意读。”“我们真的需要对测试结果进行图形化表示。”

解决方案

利用MATLAB®作为数据采集、测试、分析和可视化的平台,Timken快速测量和分析轴承的扭矩和误差运动,从而使制造团队能够提供最高质量的产品。

“如果没有MathWorks工具,我就不会尝试这个项目,”Cogdell说。“用其他任何语言来说,这都是一项浩大的工程。”

首先,铁姆肯通过控制测试仪器和使用MATLAB和数据采集工具箱™收集数据来测试轴承。

对于他的测试环境,Timken开发了由专业仪器公司制造的定制测试仪器。该仪器由一个空气轴承主轴、四个电容探头和一个大型花岗岩板上的加载机构气缸组成。

Cogdell使用MATLAB和数据采集工具箱控制定制仪器并与之通信,并从行业标准数据采集硬件中采集测试数据。采集的数据直接带入MATLAB进行分析和结果可视化。

在硬件方面,他们使用了一个16位数据采集板来读取四个电容探头,另一个用于控制电机速度和负载腔的压力。他们用MATLAB创建了一个GUI来将测试数据和直流电压转换成二进制格式进行分析。

接下来,Cogdell校准了仪器,并使用最优化工具箱™将非线性回归技术应用到测试过程中。

“优化工具箱让我们能够快速应用并评估来自MATLAB的优化算法的性能,”Cogdell说。

最后,Cogdell使用信号处理工具箱™在频域分析轴承的抖动和扭矩。利用这个工具箱,他迅速分析了数据,并确定了与制造公差范围相关的特征。

如今,铁姆肯公司使用轴承分析仪作为其质量保证过程的一部分,以确保高产品质量。

后果

  • 轴承更快交付市场.Cogdell说:“通过将以前无法获得的与性能相关的工程信息带到测试过程中,我们现在可以更快地将最高质量的轴承推向市场。”“MATLAB提供了集成工具来支持从数据收集到分析再到结果展示的整个过金宝app程。”

  • 制造工艺精制.MathWorks工具提供了测试结果,使Cogdell更清楚地了解了轴承部件的微小几何变化如何影响它们的扭矩和误差运动。利用这些信息,他们调整了设计公差并优化了制造工艺。

  • 加速测试.Cogdell说:“用C语言做这个项目是可能的,但是用MATLAB做测试要比用其他语言快得多。”

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