[發明專利]立式滾動軸承當量摩擦系數測量裝置與方法

有效

• 申請號: 201811283076.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109238707B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 任成祖;葛翔;陳光;陳洋;閆傳濱;靳新民
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種立式滾動軸承當量摩擦系數測量裝置，包括機身(7)、滑臺(8)、芯軸(12)、兩個軸承座(9)、轉速傳感器和數據采集/處理/計算/顯示系統；

所述兩個軸承座(9)，其中一個軸承座與所述機身(7)固連，另一個軸承座與所述滑臺(8)固連；所述兩個軸承座(9)分別設有用于安裝A被測滾動軸承(14)和B被測滾動軸承(15)的外圈的擋肩(10)和內圓柱面(11)；所述芯軸(12)的兩端分別設有用于安裝A被測滾動軸承(14)和B被測滾動軸承(15)的內圈的軸肩(13)；所述兩個軸承座(9)的內圓柱面(11)同軸；所述滑臺(8)在外力驅動下沿所述兩個軸承座(9)的內圓柱面(11)的軸向平動；其特征在于，

所述機身(7)一側設有動力裝置，所述動力裝置的輸出軸通過一離合裝置與所述芯軸(12)聯結或分離，在所述滑臺(8)一側設置有軸向加載裝置；所述芯軸(12)、A被測滾動軸承(14)和B被測滾動軸承(15)在內的零部件共同構成該立式滾動軸承當量摩擦系數測量裝置的回轉軸系，所述回轉軸系上的運動件包括所述芯軸(12)、A被測滾動軸承(14)的內圈、B被測滾動軸承(15)的內圈、A被測滾動軸承(14)的滾動體、B被測滾動軸承(15)的滾動體、A被測滾動軸承(14)的保持架和B被測滾動軸承(15)的保持架；

所述轉速傳感器用于監測所述芯軸(12)的角速度；所述數據采集/處理/計算/顯示系統用于采集、處理所述轉速傳感器監測到的所述芯軸(12)的角速度信號，獲得芯軸角速度-時間的數值關系，計算回轉軸系上所有運動件的運動速度和動能，獲得回轉軸系總動能-時間的數值關系；對回轉軸系總動能-時間的數值關系求導，回轉軸系總動能-時間的數值關系在某一時刻對時間的導數即為回轉軸系總動能的減低速率，亦為在該時刻所對應的角速度下A被測滾動軸承(14)與B被測滾動軸承(15)的摩擦功率之和，從而獲得A被測滾動軸承與B被測滾動軸承的摩擦功率之和-角速度的數值關系；將被測滾動軸承抽象為一個接觸角不變、滑動配合面(6)過被測滾動軸承的滾動體(3)的中心的虛擬滑動軸承，即所述虛擬滑動軸承是一個接觸角與被測滾動軸承接觸角α相等、滑動配合面(6)過被測滾動軸承的滾動體(3)的中心的虛擬的滑動軸承；被測滾動軸承在某角速度下的摩擦功率相當于對應的虛擬滑動軸承的滑動摩擦副的摩擦功率；滑動摩擦副的摩擦功率除以被測滾動軸承的角速度值得到的商即為滑動摩擦副在該角速度下的摩擦力矩，亦相當于被測滾動軸承在該角速度下的當量摩擦力矩；滑動摩擦副在該角速度下的摩擦力矩除以滑動配合面的中部半徑R與滑動配合面(6)處的法向負荷的乘積得到的商即為滑動摩擦副在該角速度下的摩擦系數，亦相當于被測滾動軸承在該角速度下的當量摩擦系數；所述數據采集/處理/計算/顯示系統計算并顯示A被測滾動軸承(14)和B被測滾動軸承(15)的當量摩擦力矩和當量摩擦系數。

2.根據權利要求1所述立式滾動軸承當量摩擦系數測量裝置，其特征在于，所述兩個軸承座(9)為立式布局，所述兩個軸承座(9)的內圓柱面(11)的軸線垂直于水平面。