Timken改进了轴承测试过程

挑战

改进和加速轴承的测试过程

解决方案

使用MATLAB和相关的工具箱创建一个用于捕获、分析和可视化测试数据的统一环境

结果

  • 轴承更快地投放市场
  • 制造工艺精制
  • 加速试验

“MATLAB是一个遥不可及的最佳开发环境,它的强大功能和易用性恰到好处地结合在一起,可用于工程和科学应用。”

戴夫·科戴尔,蒂姆肯研究所
铁姆肯圆锥滚子轴承。

100多年来,Timken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工具改进并加速了他们的测试过程。这有助于Timken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范,例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,”戴夫·科格德尔,铁姆肯公司研究的新产品技术组研究专家说。“现在,我们可以设计和制造出真正满足客户的规格和跟上对我们的产品的高要求轴承。”下载188bet金宝搏

挑战

Timken Research的新产品技术小组通过开发分析和方法来确保圆锥滚子轴承生产线的高质量,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上的轴承,其制造精度必须在百万分之一英寸以内,以减少旋转机械的噪音、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根据设计和制造过程而变化,因此还需要对轴承进行测试,以确定这些过程与性能之间的关系。

科格德尔试图以图形方式产生的测试结果,所以他的团队可以优化其生产流程迅速采取行动。“我们过去产生的纸堆高6英尺,没有人想读,”科格德尔说。“我们确实需要产生测试结果的图形表示。”

解决方案

使用MATLAB®以及相关的工具箱作为数据采集、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,以便制造团队能够提供最高质量的产品。

“如果没有MathWorks工具,我会从未尝试这个项目,”科格德尔说。“这本来是任何其他语言这样一个艰巨的任务。”

首先,铁姆肯通过控制测试仪器和收集用MATLAB和数据采集工具箱™数据测试的轴承。

针对自己的测试环境,Timken开发了一种由专业仪器公司生产的定制测试仪器。该仪器由气浮主轴、四个电容探头和大型花岗岩板上的加载机构气缸组成。

Cogdell利用MATLAB和数据采集工具箱对定制仪器进行控制和通信,并从工业标准数据采集硬件中采集测试数据。将采集到的数据直接输入到MATLAB中进行分析和可视化。

对于硬件,他们使用一个16位的数据采集板读四个电容探头,另一个用来控制电机速度和压力,以装载室。他们创建了一个MATLAB GUI测试数据和直流电压转化为分析二进制格式。

接着,科格德尔校准的仪器和应用非线性回归技术,以使用优化工具箱™测试过程。

“优化工具箱让我们可以快速应用,然后从MATLAB评估优化算法的性能,”Cogdell说。

最后,Cogdell使用了信号处理工具箱™ 对轴承的抖动和转矩进行频域分析。利用工具箱,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,Timken使用轴承分析仪作为其质量保证过程的一部分,以确保高质量的产品。

结果

  • 轴承更快地投放市场.“通过把以前无法性能相关的工程信息的测试过程中,我们现在可以带来最高品质的轴承更快地推向市场,”科格德尔说。“MATLAB提供集成的工具,以支持整个流程,从数据采集到分析到结果演金宝app示。”

  • 制造工艺精制.MathWorks工具提供给了科格德尔的轴承组件中的几何变化如何轻微影响其扭矩和错误动作更清晰的理解测试结果。利用这些信息,他们调整设计公差和优化制造流程。

  • 加速试验.“这可能是可以用C做这个项目,但它是如此快得多比其他任何语言来执行与MATLAB测试,”科格德尔说。