[發明專利]一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統及測量方法

在審

• 申請號: 201910397767.5
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110186948A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 馬馳;劉佳蘭;王時龍
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

本發明公開了一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統,包所述滾珠與外套圈滾道和內套圈滾道的接觸處分別設置上熱流計和下熱流計,所述外套圈滾道靠近所述上熱流計處設置至少一個容納部I,用于設置測溫元件I,所述內套圈滾道靠近所述下熱流計處設置與所述容納部I等數量的容納部Ⅱ,用于設置測溫元件II,所述內套圈的下表面連接有循環冷卻裝置，所述外套圈的上表面設置加熱元件。本裝置結構簡單，設計合理，通過熱流計測出角接觸球軸承熱流量的變化，模擬了真實的角接觸球軸承生熱理論，同時循環冷卻裝置設置了壓縮泵和節流閥，通過控制流速進而控制冷卻性能，本方法基于熱力學理論，分析了熱的傳遞方式，計算簡單，極具參考價值。

技術領域

本發明涉及機械領域，具體的，涉及一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統及測量方法。

背景技術

角接觸球軸承例如用于機床，例如旋轉臺、分度器、主軸軸承或類似應用，其中，重要的是高剛度和高工作轉速。角接觸球軸承例如被實施成兩列式角接觸球軸承或者利用兩個單列式的對置安裝的角接觸球軸承半體來構造。滾動體是由保持架引導的，也就是說，各個球容納在保持架的相應的凹部內。在此，通常應用梳狀保持架，它們具有敞開的凹部，在裝備時可以將球卡入凹部。保持架通常在內圈或外圈的邊緣或者滾動體自身上引導。在邊緣引導的情況下，需要附加加工邊緣側的作用面。此外必須給出相應的結構空間，以便實現在其中一個邊緣上的外部引導。然而這在相應的軸承設計情況下不一定總是存在。在滾動體引導的情況下，設置相應高成本的保持架結構，該保持架結構在原本就靈活且不穩定的梳狀保持架的保持架凹部內具有相應的滾動體夾持部。

機床工作時，角接觸軸承與機床主軸摩擦產生大量的熱能量，熱能量積聚后會對軸承產生不利影響甚至破壞，因此有必要對于角接觸軸承的換熱性能做出研究，以做出相應的散熱方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統，本裝置結構簡單，設計合理，通過熱流計測出角接觸球軸承熱流量的變化，模擬了真實的角接觸球軸承生熱環境，同時循環冷卻裝置設置了壓縮泵和節流閥，通過控制流速進而控制冷卻性能，目的之二是提出了基于本裝置的測量方法，本方法基于熱力學理論，分析了熱的傳遞方式，計算簡單，極具參考價值。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統,包括角接觸球軸承，所述角接觸球軸承包括依次連接的外套圈、滾珠和內套圈，所述外套圈滾道與內套圈滾道形成了用于設置滾珠的空間，所述滾珠與外套圈滾道和內套圈滾道的接觸處分別設置上熱流計和下熱流計,所述外套圈滾道靠近所述上熱流計處設置至少一個容納部I,用于設置測溫元件I,所述內套圈滾道靠近所述下熱流計處設置與所述容納部I等數量的容納部Ⅱ,用于設置測溫元件II,所述內套圈的下表面連接有循環冷卻裝置，所述外套圈的上表面設置加熱元件。

進一步，所述外套圈和內套圈的外側壁的同側設置與所述外套圈和內套圈均抵接的連接板,并通過銷釘和螺栓實現外套圈、連接板和內套圈的固定。

進一步，所述加熱元件的上表面連接有絕緣層。

進一步，所述容納部I和容納部II均為焊接孔。

進一步，所述焊接孔的直徑均為0.6～0.7mm,深度均為2～3mm。

進一步，所述循環冷卻裝置包括環形管,所述環形管在豎直方向包括池上部和池下部,所述池上部設置有壓縮機和節流閥，所述池下部設置于冷卻池中。

進一步，所述環形管內部設置氮氣,所述冷卻池內部設置水-乙二醇冷卻液。

進一步，所述測溫元件I和測溫元件Ⅱ均為熱電偶。

一種如上文所述的一種軸承套圈與滾珠接觸熱阻測量系統的測量方法，其特征在于：所述測量方法具體為：

步驟一：將上熱流計測得的熱流量與下熱流計測得的熱流量作差，即為Q；