[發(fā)明專利]軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510940584.5
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105466619A
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周云端;李鋒;雷詩瑩;楊孟博;袁軍社;王婷;龐勇
• 申請（專利權(quán)）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01M13/04;G01N19/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 楊亞婷

1.一種軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量裝置，其特征在于： 包括兩個承載板、6個同規(guī)格的搖擺軸承，1個工藝軸及一個搖擺軸；

所述6個同規(guī)格的搖擺軸承包括2個被測試驗(yàn)軸承、2個工藝軸承及2個 輔助軸承；

兩個承載板沿豎直方向平行設(shè)置，工藝軸與搖擺軸沿兩個承載板的高度方 向由上而下水平設(shè)置，工藝軸的兩端各通過1個所述的輔助軸承與對應(yīng)端的承 載板連接，搖擺軸的兩端各通過1個所述的被測試驗(yàn)軸承與對應(yīng)端的承載板連 接，2個工藝軸承設(shè)置在搖擺軸的中間位置；

所述搖擺軸承摩擦特性測量裝置還包括徑向力加載組件、軸向力加載組件、 搖擺驅(qū)動組件及測量組件；

所述徑向力加載組件用于對被測試驗(yàn)軸承、工藝軸承及輔助軸承施加徑向 力，所述軸向力加載組件用于對被測試驗(yàn)軸承、輔助軸承施加軸向力，所述搖 擺驅(qū)動組件用于對搖擺軸施加搖擺驅(qū)動力；

所述測量組件包括第一載荷傳感器、第二載荷傳感器、第三載荷傳感器、 第四載荷傳感器、位移傳感器及扭矩測量傳感器，所述第一載荷傳感器設(shè)置用 于測量左軸向載荷加載伺服油缸的輸出力，所述第二載荷傳感器設(shè)置用于測量 右軸向載荷加載伺服油缸的輸出力，所述第三載荷傳感器用于測量徑向載荷加 載伺服油缸的輸出力，所述第四載荷傳感器用于測量搖擺驅(qū)動伺服油缸的輸出 力，所述位移傳感器用于測量搖擺驅(qū)動伺服油缸的行程，

所述扭矩測量傳感器用于測量搖擺軸的輸出扭矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量 裝置，其特征在于：

所述徑向力加載組件包括承力平臺、徑向載荷加載伺服油缸及搭建在承力 平臺上的承力架，

所述工藝軸的軸向中心通過上連接件與承力架的頂部連接，所述徑向載荷 加載伺服油缸通過下連接件與搖擺軸中心處的兩個工藝軸承連接；

所述徑向加載伺服油缸下端固定在承力平臺上。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量 裝置，其特征在于：

所述軸向力加載組件包括左軸向載荷加載伺服油缸、右軸向載荷加載伺服 油缸、左承力柱、右承力柱，所述左軸向載荷加載伺服油缸位于左側(cè)的承力板 的左側(cè)，所述右軸向載荷加載伺服油缸位于右側(cè)的承力板的右側(cè)，所述左軸向 載荷加載伺服油缸與右軸向載荷加載伺服油缸的施力方向位于同一水平直線， 所述左軸向載荷加載伺服油缸的右端對左側(cè)的承力板施加軸向拉力，所述右軸 向載荷加載伺服油缸的左端對右側(cè)的承力板施加軸向拉力，所述左承力柱與右 承力柱固定設(shè)置在承載平臺上，所述左軸向載荷加載伺服油缸的左端與左承力 柱連接，所述右軸向載荷加載伺服油缸的右端與右承力柱連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量 裝置，其特征在于：

所述搖擺驅(qū)動組件包括擺臂、搖擺驅(qū)動伺服油缸及固定底座，所述擺臂水 平設(shè)置，所述固定底座位于承力平臺上，所述搖擺驅(qū)動伺服油缸豎直設(shè)置在固 定底座上，所述擺臂的一端與搖擺驅(qū)動伺服油缸的驅(qū)動端鉸接，所述擺臂的另 一端與搖擺軸固定連接。

5.根據(jù)權(quán)利4所述的大噸位軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測 量裝置，其特征在于：

徑向載荷加載伺服油缸、左軸向載荷加載伺服油缸、右軸向載荷加載伺服 油缸及搖擺驅(qū)動伺服油缸軸均為液壓伺服油缸，軸向液壓伺服油缸和徑向液壓 伺服油缸為載荷閉環(huán)反饋控制，搖擺驅(qū)動液壓伺服油缸為位移閉環(huán)反饋控制。

6.根據(jù)權(quán)利5所述的軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量裝置， 其特征在于：

左右兩個輔助軸承距離徑向力加載組件加載軸線位置與左右兩個被測試驗(yàn) 軸承距離徑向力加載組件加載軸線位置相等，徑向加載伺服油缸載荷施加在兩 個工藝軸承上；

搖擺軸心和工藝軸軸心距離承載板上軸向加載點(diǎn)距離相等，軸向加載組件 分別對左右兩個承載板施加大小相等、方向相反的水平向載荷。

7.根據(jù)權(quán)利6所述的軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量裝置， 其特征在于：

所述擺臂水平位置為搖擺軸擺動的零位。

8.一種軸徑向載荷共同作用下?lián)u擺軸承摩擦特性測量方法，其特征在于： 包括下列步驟：

(1)對搖擺軸承施加徑向載荷，搖擺伺服油缸驅(qū)動擺臂按搖擺軸承要求的 擺角和頻率帶動搖擺軸擺動，扭矩傳感器測量搖擺軸輸出扭矩，計(jì)算搖擺軸上 的搖擺軸承在徑向載荷單獨(dú)作用下每一級的摩擦力矩；扭矩傳感器測量的扭矩 為搖擺軸上四個軸承徑向載荷作用下的總摩擦力矩，單個軸承徑向載荷作用下 摩擦力矩M1=T14;]]>

(2)對試驗(yàn)裝置左右兩個承載板的軸向載荷加載點(diǎn)同時施加額定軸向載 荷，并施加徑向載荷，搖擺伺服油缸驅(qū)動擺臂按搖擺軸承要求的擺角和頻率擺 動，測量擺動過程搖擺軸的輸出扭矩，根據(jù)軸承在徑向載荷單獨(dú)作用下的摩擦 力矩，計(jì)算徑向載荷和軸向載荷同時作用情況下被測試驗(yàn)軸承摩擦力矩，

M2=12(T-2M1)]]>

式中：

M₁－搖擺軸承徑向載荷單獨(dú)作用下的摩擦力矩；

M₂－搖擺軸承徑向載荷及軸向載荷共同作用下摩擦力矩；

T₁－徑向載荷單獨(dú)下扭矩測量傳感器測量的搖擺軸輸出力矩。

T₂－對徑向載荷及軸向載荷共同作用下扭矩測量傳感器測量的搖擺軸輸出 力矩。