[發明專利]汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202111128304.2
• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號: CN113758457A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 鄭為;楊建交;周家華;王小萌
• 申請（專利權）人: 湖北新火炬科技有限公司
• 主分類號: G01B21/16
• 分類號: G01B21/16;G01M13/04
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 劉點

1.一種汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，用于測量輪轂軸承工作游隙，所述輪轂軸承包括內法蘭(8)、內圈(3)和鋼球(1)；其特征在于：

包括壓載設備，所述輪轂軸承位于壓載設備上，所述壓載設備用于向輪轂軸承施加壓力；

還包括至少一臺應變測試裝置，所述應變測試裝置位于輪轂軸承一側，并與鋼球(1)接觸，測量鋼球(1)位移時應變測試裝置的應變數據。

2.根據權利要求1所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，其特征在于：該測量裝置還包括加載塊(2)和墊塊(5)，所述墊塊(5)位于內法蘭(8)下方支撐住內法蘭(8)，所述加載塊(2)壓在內圈(3)上。

3.根據權利要求1所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，其特征在于：所述輪轂軸承包括至少一對鋼球(1)，與應變測試裝置的數量相同；一對鋼球(1)上下對稱布置，分別粘連在內圈(3)滾道和內法蘭(8)滾道的滾道溝底處。

4.根據權利要求3所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，其特征在于：所述應變測試裝置包括懸臂梁式應變傳感器(6)和動態應變測試儀(4)，所述懸臂梁式應變傳感器(6)包括兩塊Z字型合金鋼板，兩塊Z字型合金鋼板上下對稱布置，兩塊Z字型合金鋼板之間的一端設有支撐塊(17)，兩塊Z字型合金鋼板通過緊固螺釘(15)與支撐塊(17)固定連接，兩塊Z字型合金鋼板的另一端設有用于與鋼球(1)接觸的加載點(11)；每塊Z字型合金鋼板位于支撐塊(17)的一端均設有兩個應變片，兩個應變片對稱布置在Z字型合金鋼板的上下表面；四片應變片的導線相互連接組成全橋類型的電測橋路，所述電測橋路連接到動態應變測試儀(4)上。

5.根據權利要求4所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，其特征在于：所述應變測試裝置還包括磁性表架(7)，所述懸臂梁式應變傳感器(6)案子在磁性表架(7)上。

6.根據權利要求4所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置，其特征在于：所述應變片表面涂覆有硅膠保護層。

7.一種汽車輪轂軸承工作游隙測量方法，其特征在于包括以下步驟：

S100：制作試驗樣件，選取輪轂軸承的內法蘭(8)、內圈(3)以及鋼球(1)，將內圈(3)壓裝到內法蘭(8)上，再通過粘接劑將鋼球(1)粘接到內圈3滾道和內法蘭(8)滾道的滾道溝底處；

S200：通過壓載設備對權利要求4-7所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量裝置進行標定，萬能實驗機加載頭下壓Z字型合金鋼板的加載點，設置標定位移范圍，每間隔一定距離記錄一次數據，記錄數據包括下壓的位移和動態應變測試儀輸出的應變量，根據位移和應變量的對應關系得到位移和應變量的線性回歸關系；

S300：樣件底部放置墊塊(5)，頂部放置加載塊(2)，再整體放置在萬能實驗機的工作臺上；在樣件的側邊放置應變測試裝置，其上下兩個Z字型合金鋼板的加載點(11)分別與樣件上下兩個鋼球(1)接觸，并保持一定的預壓量；

S400：萬能實驗機的加載頭給加載塊(2)施加壓力，設置壓力加載參數，并記錄下當前應變測試裝置產生的應變量；

S500：通過線性回歸關系計算不同載荷下應變量對應的位移，即為不同半軸鎖緊力下軸承游隙的變化量，對數據鎖緊力和變化量進行回歸分析，擬合得到鎖緊力與變化量的擬合關系；

S600：當輪轂軸承在半軸鎖緊前初始游隙為δ₀，半軸鎖緊力測得為Fa時，根據擬合關系計算出鎖緊力Fa對應的游隙變化量Δδ_Fa；此時計算得到輪轂軸承被半軸鎖緊后當前工作游隙為：Δδ＝δ₀-Δδ_Fa。

8.根據權利要求7所述的汽車輪轂軸承工作游隙測量方法，其特征在于，根據下壓的位移和動態應變測試儀輸出的應變量繪制應變量與位移關系線圖，通過線性回歸分析，得到應變量ε和標定位移d的線性回歸公式。