[發明專利]一種滾動軸承當量摩擦系數測量裝置與方法

有效

• 申請號: 201811283190.7
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109238709B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 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;G01N19/02
• 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

1.一種滾動軸承當量摩擦系數測量裝置，包括機身(7)、滑座(8)、兩個氣浮主軸組件、芯軸(11)、轉速傳感器和數據采集/處理/計算/顯示系統；其特征在于，

所述氣浮主軸組件包括氣浮主軸基體(9)和氣浮主軸(10)；所述兩個氣浮主軸基體(9)，其中一個與所述機身(7)固連，另一個與所述滑座(8)固連，所述兩個氣浮主軸(10)同軸；所述芯軸(11)的兩端分別通過錐面配合或是聯軸器與所述兩個氣浮主軸(10)連接，所述芯軸(11)與所述兩個氣浮主軸(10)同軸；所述芯軸(11)上設有用于安裝被測滾動軸承的內圈(1)的軸肩(12)；所述滑座(8)在外力驅動下沿氣浮主軸(10)的軸向平動；

該測量裝置還設置有動力裝置，所述動力裝置的輸出軸通過一離合裝置與其中一個氣浮主軸(10)的自由端聯結或分離，在被測滾動軸承的徑向設置有徑向加載裝置，包括兩個氣浮主軸組件、芯軸(11)和被測滾動軸承在內的零部件共同構成了所述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兩個氣浮主軸(10)、芯軸(11)、被測滾動軸承的內圈(1)、被測滾動軸承的滾動體(3)和被測滾動軸承的保持架；

所述轉速傳感器用于監測所述芯軸(11)或氣浮主軸(10)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(11)或氣浮主軸(10)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，亦為被測滾動軸承在該時刻所對應的角速度下的摩擦功率；將被測滾動軸承抽象為一個滑動配合面(6)過被測滾動軸承的滾動體(3)的中心的虛擬徑向滑動軸承，即所述虛擬徑向滑動軸承是一個滑動配合面(6)過被測滾動軸承的滾動體(3)的中心的虛擬的徑向滑動軸承；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徑向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半徑R與滑動配合面(6)處的徑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被測滾動軸承的當量摩擦力矩和當量摩擦系數。

2.根據權利要求1所述滾動軸承當量摩擦系數測量裝置，其特征在于，所述氣浮主軸(10)為臥式布局，所述氣浮主軸(10)的軸線平行于水平面。