[發明專利]一種脂潤滑滾動軸承膜厚測量裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201611172193.4
• 申請日: 2016-12-17
• 公開（公告）號: CN106610260B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 岑輝;白丹
• 申請（專利權）人: 許昌學院
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 深圳眾邦專利代理有限公司 44545
• 代理人: 羅郁明

1.一種脂潤滑滾動軸承膜厚測試裝置，包括一個密封的滾動軸承，一對電極與滾動軸承內外圈相連接，與這對電極相連的是一臺電壓測試器，與電壓測試器相連的示波器會將電壓測試器測量值顯示出來；其特征在于，在滾動軸承軸向兩側附有兩塊密封板，該密封板可保證在滾動軸承轉動過程中軸承內外圈與滾動體之間有充足的油脂；與軸承內外圈相連接的一對電極會將軸承內部因潤滑情況的改變而形成的電壓變化傳導至電壓測試器；電壓測試器將這種電壓變化經過分析后傳導至示波器；示波器在經過分析后將電壓變化轉化為電容變化，并最終將電容變化轉化為膜厚值顯示出來；滾動軸承內外圈圈體表面分別有2個測試點，該測試點位置需加工圓槽，將電極用香蕉插頭連接起來，并把香蕉插頭嵌入圓槽并用環氧樹脂封裝；滾動軸承軸向有兩塊材料為透明聚四氟乙烯的密封板，該材料具有較好的絕緣性，并且具有較好的可視性，利于觀察軸承在轉動過程中的潤滑情況；滾動軸承內外圈接有一對電極，這就將滾動軸承內外圈之間形成了一個電容，該電容由滾動體與內環和滾動體與外環之間的脂膜所形成，通過測試該電容的變化得出膜厚的變化；與電極相連接的電壓測試器，由與其相連的示波器加載一個恒定頻率的電壓，然后測量的值是被測電容與被測電容和參照電容和值之間的比值；當被測電容與參照電容值相等時，該比值為0.5，示波器顯示輸出電壓為全幅輸出值的一半。

2.一種脂潤滑滾動軸承膜厚測量方法，其特征在于，采用權利要求1所述的脂潤滑滾動軸承膜厚測試裝置實現，包括下述步驟：

(1)將受試軸承內外圈體內表面測點位置加工圓槽，將電極用香蕉插頭連接起來，并把香蕉插頭嵌入圓槽并用環氧樹脂封裝，然后將受試軸承安裝到軸承裝夾塊中，并用聚四氟乙烯密封板進行密封，并安裝在實驗臺架上；

(2)選擇參考電容C_r，受試軸承在不加注潤滑介質時，當輸出電壓為5V時，參考電容等于受試軸承本身的電容；電壓測試器上設有三種參考電容值供選擇，分別為：100pF，1nF和10nF，從100pF至10nF進行調試，輸出電壓最接近5V時為受試軸承的參考電容；

(3)對受試軸承加注潤滑油脂，并開始在設定轉速下測試輸出電壓V_m，輸出電壓值由電壓測試器傳導至示波器顯示并記錄下來，以便后期進行數值分析；然后可根據公式V_m＝V_max×C_r÷(C_r+C_m)可計算出被測脂膜厚度所對應的電容C_m；

(4)根據公式計算出膜厚值d，式中ε_r為材料相對靜態介電常數，對于真空來說，其值為1，ε₀為真空節點常數值，其值為8.854×10^-12Fm^-1。