[發明專利]一種滾動軸承滾子與滾道間摩擦力矩確定方法與測試裝置

有效

• 申請號: 202110460855.2
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113295311B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 孫守光;王曦;李強;侯宇;鄒驊;劉志明;王文靜
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00;G01M13/04
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;劉冬梅

1.一種滾動軸承的滾子與滾道間的摩擦力矩確定方法，在滾動軸承的轉速已知的條件下，滾動軸承的總摩擦力矩M與外加載荷P之間的函數關系為M(P)，所述滾動軸承的總摩擦力矩M是滾子與滾道間的摩擦力矩M_F和其余摩擦力矩M_L的總和，即：

M(P)＝M_F(P)+M_L(P) (1)

當外加載荷P為P^*-ΔP/2時，總摩擦力矩M為：

當外加載荷P為P^*+ΔP/2時，總摩擦力矩M為：

因此，對于某一外加載荷P^*附近某一較小載荷范圍ΔP，總摩擦力矩M的變化量ΔM為：

ΔM(P^*)＝ΔM_F(P^*)＝k_F(P^*)ΔP (4)

其中，k_F(P^*)表示滾子與滾道間的摩擦力矩M_F在外加載荷P^*處的斜率；

其特征在于：所述確定方法是在保持轉速不變的情況下，通過對滾動軸承在不同受載狀態下總摩擦力矩進行高精度的測試，來獲得滾動軸承滾子與滾道間的摩擦力矩M_F隨外加載荷P變化曲線在外加載荷P處的斜率k_F(P)，進而通過分段線性累加的方法獲得滾動軸承的滾子與滾道間的摩擦力矩M_F隨外加載荷P變化曲線。

2.根據權利要求1所述的滾動軸承的滾子與滾道間的摩擦力矩確定方法,其特征在于：

所述確定方法是將外加載荷P分為n段，n為大于2的自然數，每個載荷節點記為P_i(i＝0,1,2,…,n)，其中P₀為滾動軸承及其轉軸無附加質量時的自重載荷，P_n＝P，載荷從P_i變化到P_i+1時的載荷變化量為ΔP_i+1,能夠由載荷從P_i變化到P_i+1時滾子滾道間的摩擦力矩增量ΔM_F累加而計算得到滾子與滾道間的摩擦力矩M_F，即：

3.一種實現如權利要求1或2中所述的滾動軸承的滾子與滾道間的摩擦力矩確定方法的測試裝置,其特征在于：包括轉軸、加載軸承、滾動軸承甲、滾動軸承乙、加載軸承軸承座以及驅動裝置，還包括安裝在所述轉軸上并且能夠調節重量的第一環形質量盤和第二環形質量盤；

所述測試裝置為臥式布局，所述轉軸的軸線平行于水平面，所述轉軸的一端動力連接所述驅動裝置，并依次與滾動軸承甲、加載軸承、滾動軸承乙的內圈配合連接，所述滾動軸承甲與滾動軸承乙的外圈固定，所述加載軸承的外圈配合連接所述加載軸承軸承座，外加載荷P通過所述加載軸承軸承座施加在所述加載軸承上；

所述第一環形質量盤與加載軸承位于滾動軸承甲的相反兩側，所述第二環形質量盤與加載軸承位于滾動軸承乙的相反兩側。

4.根據權利要求3所述的測試裝置,其特征在于：所述加載軸承軸承座包括上支撐板結構，外加載荷P通過所述上支撐板結構施加在所述加載軸承上。

5.根據權利要求3所述的測試裝置,其特征在于：所述轉軸設有分別用于安裝滾動軸承甲、滾動軸承乙和加載軸承的內圈的軸肩。

6.根據權利要求3所述的測試裝置,其特征在于：所述驅動裝置的輸出軸通過離合裝置與轉軸的一端連接或分離。

7.根據權利要求3所述的測試裝置,其特征在于：還包括能夠檢測所述轉軸的轉動角速度的轉速傳感器以及用于接收所述轉速傳感器的數據并計算處理所述數據的數據處理系統。