[發(fā)明專(zhuān)利]一種無(wú)機(jī)械接觸加載的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710815410.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107782554B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樊瑜瑾;何偉;李浙昆
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M13/04
• 分類(lèi)號(hào): G01M13/04;G01L5/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)械接觸加載的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量臺(tái)，屬機(jī)械測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域；本發(fā)明包括加載支架、加載機(jī)構(gòu)等部件，試驗(yàn)軸承安裝于主軸動(dòng)力裝置的主軸上，軸承內(nèi)圈跟隨主軸旋轉(zhuǎn)，軸承外圈安裝固定在測(cè)力盤(pán)上，測(cè)力盤(pán)底部和加載機(jī)構(gòu)的加載推塊上分別安裝有磁鐵塊，在兩塊磁鐵之間通過(guò)磁鐵排斥力傳遞加載力實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸加載，測(cè)力盤(pán)側(cè)面與加載支架之間安裝有拉力傳感器，當(dāng)主軸驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)軸承的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于試驗(yàn)軸承存在摩擦力矩，帶動(dòng)試驗(yàn)軸承外圈和測(cè)力盤(pán)旋轉(zhuǎn)，拉力傳感器產(chǎn)生平衡力矩與試驗(yàn)軸承摩擦力矩平衡，通過(guò)測(cè)量拉力傳感器的拉力計(jì)算試驗(yàn)軸承摩擦力矩；本發(fā)明利用磁鐵斥力進(jìn)行無(wú)機(jī)械接觸加載，具有摩擦力矩測(cè)量精度高的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)械接觸加載的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量臺(tái)，屬機(jī)械測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

滾動(dòng)軸承是廣泛使用的一種旋轉(zhuǎn)支撐機(jī)械元件，它將轉(zhuǎn)動(dòng)軸與軸承座之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦達(dá)到減少摩擦損失的作用，滾動(dòng)軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體和保持架四部分組成，內(nèi)圈的作用是與軸相配合并與軸一起旋轉(zhuǎn)，外圈作用是與軸承座相配合，起支撐作用，保持架能使?jié)L動(dòng)體均勻分布，由于外圈、內(nèi)圈、保持架、鋼球、密封圈之間互相接觸，因此存在著摩擦阻力，摩擦阻力以摩擦力矩的方式作用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸上并對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能有重要影響。滾動(dòng)軸承的摩擦力矩可以用來(lái)評(píng)價(jià)滾動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性和分析滾動(dòng)軸承摩擦與潤(rùn)滑狀態(tài)的重要指標(biāo)，摩擦力矩的準(zhǔn)確測(cè)量有利于正確評(píng)價(jià)軸承的摩擦性能，為分析軸承摩擦阻力的影響因素、改進(jìn)軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝提供依據(jù)。

常見(jiàn)的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量方法是平衡力法，平衡力法是在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上作用與所受的轉(zhuǎn)矩大小相等、方向相反的平衡力矩來(lái)測(cè)量力矩，對(duì)于滾動(dòng)軸承的摩擦力矩測(cè)量，當(dāng)驅(qū)動(dòng)被測(cè)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，由于被測(cè)軸承摩擦力矩的存在，帶動(dòng)軸承外圈旋轉(zhuǎn)，作用于力臂桿上的平衡力阻礙被測(cè)軸承外圈的旋轉(zhuǎn)，使平衡力與被測(cè)軸承摩擦力矩保持動(dòng)態(tài)平衡。目前在滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量中常用的加載方法有杠桿砝碼加載、彈簧加載、液壓加載，存在的最大問(wèn)題是加載機(jī)構(gòu)與軸承外圈支座有接觸，由于滾動(dòng)軸承摩擦阻力相對(duì)于加載載荷來(lái)說(shuō)很小很小，比加載載荷小3個(gè)數(shù)量級(jí)，因此加載機(jī)構(gòu)與軸承外圈支座之間的接觸摩擦?xí)?duì)滾動(dòng)軸承摩擦力矩的測(cè)量精度有重大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)機(jī)械接觸加載的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量臺(tái)，試驗(yàn)軸承安裝于主軸動(dòng)力裝置的主軸上，軸承內(nèi)圈跟隨主軸旋轉(zhuǎn)，軸承外圈安裝固定在測(cè)力盤(pán)的內(nèi)圓面中，測(cè)力盤(pán)底部的圓弧槽中安裝有上磁鐵塊，加載機(jī)構(gòu)的加載推塊頂部圓弧槽中安裝有下磁鐵塊，兩個(gè)磁鐵塊之間相互接近的面為同極性的面，構(gòu)成永磁斥力型磁懸浮力傳遞面，使得加載機(jī)構(gòu)只向上通過(guò)磁斥力對(duì)測(cè)力盤(pán)施加載荷作用力，而加載機(jī)構(gòu)與測(cè)力盤(pán)沒(méi)有機(jī)械接觸，因此它們之間沒(méi)有摩擦力，測(cè)力盤(pán)側(cè)面與加載支架之間安裝有拉力傳感器，用于測(cè)量滾動(dòng)軸承的摩擦力矩。當(dāng)主軸動(dòng)力裝置的主軸驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)軸承的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于試驗(yàn)軸承存在摩擦力矩，有帶動(dòng)試驗(yàn)軸承外圈旋轉(zhuǎn)和進(jìn)一步帶動(dòng)測(cè)力盤(pán)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，安裝在測(cè)力盤(pán)側(cè)面的拉力傳感器受拉力產(chǎn)生平衡拉力阻止測(cè)力盤(pán)和試驗(yàn)軸承外圈旋轉(zhuǎn)，使得平衡拉力產(chǎn)生的平衡力矩與試驗(yàn)軸承摩擦力矩保持動(dòng)態(tài)平衡，通過(guò)動(dòng)態(tài)測(cè)量拉力傳感器的拉力就能計(jì)算出試驗(yàn)軸承摩擦力矩。本發(fā)明的特點(diǎn)是利用磁斥力進(jìn)行加載，實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)械接觸加載，從而提高滾動(dòng)軸承摩擦力矩的測(cè)量精度，本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易推廣應(yīng)用。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種無(wú)機(jī)械接觸加載的滾動(dòng)軸承摩擦力矩測(cè)量臺(tái)，包括加載支架1、加載機(jī)構(gòu)2、壓力傳感器3、加載推塊4、下磁鐵塊5、上磁鐵塊6、測(cè)力盤(pán)端蓋7、試驗(yàn)軸承8、測(cè)力盤(pán)9、軸承壓緊螺母10、主軸11、主軸箱12、伺服電機(jī)13、拉力傳感器14、螺釘15、螺栓16、測(cè)量臺(tái)底板17、螺栓18；