[發(fā)明專利]一種彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011348834.3
• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN112556908B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋晨飛;陳天驊;逄顯娟;張燕燕;王帥;李家偉;孫逸翔;張永振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L5/00
• 分類號(hào): G01L5/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 賈東東

1.一種彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：

主動(dòng)回轉(zhuǎn)件，其外周面上設(shè)有外環(huán)槽，用于與待檢測(cè)的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦配合；

所述主動(dòng)回轉(zhuǎn)件包括內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)的外周面上設(shè)有所述的外環(huán)槽，內(nèi)環(huán)由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)；對(duì)應(yīng)所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置有扭矩傳感器，以檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)回轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩；

外環(huán)，同軸地間隔布置在主動(dòng)回轉(zhuǎn)件外側(cè)，所述外環(huán)的內(nèi)周面上設(shè)有內(nèi)環(huán)槽，用于與待檢測(cè)的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦配合，所述內(nèi)環(huán)槽和外環(huán)槽在主動(dòng)回轉(zhuǎn)件軸向上對(duì)齊布置；

X向測(cè)力機(jī)構(gòu)，沿外環(huán)徑向頂壓在外環(huán)外周上，以檢測(cè)彈性滾環(huán)在X向頂壓外環(huán)的X向作用力；

X向局部支撐件，與X向測(cè)力機(jī)構(gòu)關(guān)于主動(dòng)回轉(zhuǎn)件的中心軸線對(duì)稱布置；

Y向測(cè)力機(jī)構(gòu)，沿外環(huán)徑向頂壓在外環(huán)外周，以檢測(cè)彈性滾環(huán)在Y向頂壓外環(huán)的Y向作用力，Y向作用力與X向作用力垂直布置，且X向作用力和Y向作用力的交點(diǎn)與所述外環(huán)的圓心重合；

Y向局部支撐件，與Y向測(cè)力機(jī)構(gòu)關(guān)于主動(dòng)回轉(zhuǎn)件的中心軸線對(duì)稱布置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X向測(cè)力機(jī)構(gòu)和/或Y向測(cè)力機(jī)構(gòu)包括力傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)裝置，其特征在于，所述X向局部支撐件和/或Y向局部支撐件為萬向球支撐座。

4.一種彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將待測(cè)的彈性滾環(huán)放置在同軸布置的主動(dòng)回轉(zhuǎn)件的外環(huán)槽和外環(huán)的內(nèi)環(huán)槽之間，在主動(dòng)回轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈性滾環(huán)與內(nèi)環(huán)槽、外環(huán)槽滾動(dòng)摩擦配合，針對(duì)僅由X向局部支撐和Y向局部支撐的外環(huán)，采用與X向局部支撐對(duì)稱布置的X向測(cè)力機(jī)構(gòu)檢測(cè)彈性滾環(huán)在X向頂壓外環(huán)的X向作用力F_X，采用與Y向局部支撐對(duì)稱布置的Y向測(cè)力機(jī)構(gòu)檢測(cè)彈性滾環(huán)在Y向頂壓外環(huán)的Y向作用力F_y，Y向作用力F_y與X向作用力F_X垂直布置，且X向作用力F_X和Y向作用力F_y的交點(diǎn)與所述外環(huán)的圓心重合；

(2)主動(dòng)回轉(zhuǎn)件以設(shè)定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，測(cè)得主動(dòng)回轉(zhuǎn)件的輸入扭矩為T₁，并據(jù)此得到彈性滾環(huán)的摩擦力扭矩T_f，T_f＝T₁-T₀，其中T₀為相同轉(zhuǎn)速下未安裝彈性滾環(huán)時(shí)的空載扭矩，然后結(jié)合主動(dòng)回轉(zhuǎn)件的半徑D，即可計(jì)算彈性滾環(huán)所受的摩擦力f，f＝T_f/D；

(3)在檢測(cè)過程中，同步采集X向作用力F_X、Y向的頂壓作用力F_y及彈性滾環(huán)所受的摩擦力f，即可得到彈性滾環(huán)實(shí)時(shí)受到的壓縮力p為：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)方法，其特征在于，所述主動(dòng)回轉(zhuǎn)件包括內(nèi)環(huán)，內(nèi)環(huán)的外周面上設(shè)有所述的外環(huán)槽，內(nèi)環(huán)由旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置扭矩傳感器，以檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)內(nèi)環(huán)回轉(zhuǎn)時(shí)的扭矩。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)方法，其特征在于，所述X向局部支撐由X向萬向球支撐座提供，Y向局部支撐對(duì)應(yīng)由Y向萬向球支撐座。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的彈性滾環(huán)滾動(dòng)摩擦實(shí)時(shí)受力檢測(cè)方法，其特征在于，所述X向測(cè)力機(jī)構(gòu)包括X向力傳感器，所述Y向測(cè)力機(jī)構(gòu)包括Y向力傳感器。