[發明專利]軸承載荷測試結構及測試方法

有效

• 申請號: 201210444302.9
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102967396A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 孫守光;金新燦;李強;謝基龍;劉德昆;任尊松;劉志明
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01L1/22
• 分類號: G01L1/22
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;王家印

技術領域

本發明涉及一種測試軸承的載荷的結構與方法，特別涉及一種在位測試軸承的載荷的結構與方法。

背景技術

軸承是一種應用極為廣泛的機械零件，其使用壽命直接影響使用它的機械壽命，因此，了解軸承在機械實況工作過程中的載荷狀況，對于準確估計軸承的使用壽命，或者對軸承結構進行合理化設計，都有非常大的積極作用。

如圖1、圖2所示，是現有軸承載荷測試結構的正視圖與側面剖視圖，所述軸承包括內環11、外環12以及多個滾子13，可知，由于軸承的外環12呈環狀，受力極為均勻，在環面上貼應變片14，加載載荷F后，測量出的電阻變化值過小，會導致最終的測試結果并不可靠。因此，目前來說，軸承的載荷測試，仍然只能在軸承載荷測試試驗臺上進行，對于在工作現場的實況測試而言，仍然還沒有找到好的辦法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于：提供一種軸承載荷測試結構及測試方法，解決現有測試結構及方法僅適用于試驗臺測試的不足。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案包括：

一種軸承載荷測試結構，所述軸承包括內環、測試外環以及多個滾子，所述測試外環固定，所述內環上加有載荷，其特征在于：所述測試外環的外側表面向內設有凹槽，所述凹槽的底面上貼有應變片，所述應變片連接至信號采集裝置。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述測試外環的外側表面沿周向間隔設有數個所述凹槽，各凹槽底面均貼有所述應變片。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述測試外環的整個外側表面均向內凹陷，以使所述凹槽呈環凹形。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述凹槽具有兩個側壁與所述底面，所述應變片貼在所述凹槽的底面上與所述兩個側壁距離相等的位置。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述凹槽具有兩個側壁與所述底面，所述應變片貼在所述凹槽的底面上與側壁相接的位置。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述凹槽具有兩個側壁與所述底面，至少其中一個所述側壁上設有通孔，所述應變片的連接線穿過所述通孔后連接至所述信號采集裝置。

所述的軸承載荷測試結構，其中：所述內環上的載荷的方向是朝向所述應變片的粘貼位置。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案還包括：

一種軸承載荷測試方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）準備軸承，所述軸承包括內環、外環以及多個滾子；

（2）制作測試外環，所述測試外環的外側表面向內設有凹槽；

（3）在所述凹槽的底面上貼應變片，將所述應變片的連接線連接至信號采集裝置；

（4）用所述測試外環替換所述軸承的外環，得到測試用軸承；

（5）將所述測試用軸承放置到軸承載荷測試試驗臺上，然后進行標定；

（6）將所述測試用軸承安裝到工作現場，進行實況測試；

（7）依據標定結果，對實況測試結果進行還原，得到軸承在工作現場所承受的載荷值。

所述的軸承載荷測試方法，其中：所述凹槽具有兩個側壁與所述底面，所述應變片貼在所述凹槽的底面上與所述兩個側壁距離相等的位置。

所述的軸承載荷測試方法，其中：所述凹槽具有兩個側壁與所述底面，所述應變片貼在所述凹槽的底面上與側壁相接的位置。

與現有技術相比較，本發明具有的有益效果是：本發明提供的測試結構，通過使得凹槽底面形成一個應力集中的區域，應變片貼在所述凹槽底面位置，隨著載荷的變化，能夠出現明顯的電阻值波動，從而準確地測量出軸承所承受的載荷值。同時，由于該軸承載荷測試結構與一般軸承的外形基本相同，本發明提供的測試方法適合安裝在工作現場進行實況測試。

附圖說明

圖1、圖2分別是現有軸承載荷測試結構的正視圖與側面剖視圖；

圖3、圖4分別是本發明提供的軸承載荷測試結構的正視圖與側面剖視圖；

圖5是本發明提供的軸承載荷測試結構在另一測試時刻的正視圖。

具體實施方式

如圖3、圖4所示，本發明提供的軸承載荷測試結構，其包括內環21、測試外環22以及多個滾子23，所述測試外環22固定，所述內環21上則加有載荷F，而本發明與現有技術的主要區別在于：

所述測試外環22的外側表面向內設有凹槽25，所述凹槽25具有兩個側壁251與底面252，在所述凹槽25的底面252上貼有應變片26，所述側壁251上設有通孔253，所述應變片26的連接線穿過所述通孔253后連接至信號采集裝置27。