低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置的製作方法

2023-06-10 08:24:46 1

專利名稱：低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及軸承的摩擦力矩測量儀器，具體的說是一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置。
背景技術：
滾動軸承摩擦力矩是滾動軸承的一項綜合性能指標，它直接影響整機運行的穩定性和可靠性。理論上，滾動軸承的摩擦力矩有許多不同的計算公式，但由於摩擦力矩的隨機性和複雜性，理論計算難以求得精確值。在工程實際中，往往通過測試儀器測得給定類型尺寸軸承在給定載荷，轉速等工作條件下精確的摩擦力矩值。由於軸承本身內摩擦力很小，遠遠小於軸承所受載荷，測試時其摩擦力不可避免受到徑向載荷的幹涉，故迄今，實驗研究中多測試受軸向載荷的滾動軸承，能夠準確測試受徑向載荷的滾動軸承的測量裝置較少。滾動軸承類型有多種。滾動體形狀有球形滾動體，圓柱滾子，圓錐滾子，滾針等。滾道與滾子接觸有點接觸，線接觸，徑向承載能力範圍大，可用於輕載，中載到重載場合。由於要測試受中、重載，以及高溫條件下的滾動軸承的摩擦力矩，在實驗條件下，不易實現原尺寸測試，這就使承受徑向力的滾動軸承的摩擦力難以準確測量。專利號201110417343.1，一種臥式軸承摩擦力矩測量裝置是外圈旋轉，測內圈的力，轉速可以調整，但缺少加熱裝置，無法模擬現實中滾動軸承在大負荷下的高溫工作環境，此專利只能測室溫條件下軸承摩擦力矩。專利號201110430320.7，徑向受載軸承摩擦力矩的測量方法和設備，提供了一種能測量在各種載荷，各種轉速和各種溫度下對徑向受載的軸承進行摩擦力矩測量的方法，但是其結構形式較複雜，驅動模塊與測試模塊連接採用皮帶傳動，這種驅動方式會對測量軸的旋轉產生偏載，由此產生的振動會對被測軸承摩擦力矩數據的穩定性和準確性產生影響。專利號20121008029 7.8，一種滾動軸承摩擦力矩測量裝置設有升溫器和交流伺服電機，可以任意改變載荷、轉速、溫度三種外界因素，但其採用立式結構，驅動主軸垂直布置，驅動被測軸承水平轉動，而實際中大多數裝置和設備的軸承都是垂直面內轉動，這種結構的測試裝置測得的摩擦力矩值就無法全面準確的測試被測軸承的實際摩擦狀況。綜上所述，市面上能夠綜合考慮載荷，溫度，轉速，這些工況因素並能夠準確測量滾動軸承的摩擦力矩的測試裝置還很少見。

實用新型內容針對現有技術中，在重載條件下無法全面準確的測試被測軸承的實際摩擦力矩狀況的問題，本實用新型提供一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案為:一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，轉軸、軸套、測力裝置、聯軸器、電機、軸承座、端蓋和用於測量轉軸轉速的測速裝置，轉軸由軸承座支撐，且一端通過聯軸器與電機連接，軸套和端蓋套設在轉軸上，測試軸承的內外圈分別與轉軸和軸套配合，還包括支撐套和加載裝置，所述的支撐套與軸套配合，且與端蓋連接，支撐套的內、外周面之間設置有軸向延伸的測溫孔和加熱孔，測力裝置設置在支撐套的外周面上，所述的加載裝置包括加載滾動軸承、固定板、槓桿機構和加載砝碼，加載滾動軸承與支撐套的外周面滾動壓緊配合，且與固定板相連，固定板設置在槓桿機構的一端，槓桿機構的另一端設有加載砝碼；所述加熱孔沿支撐套的周向均勻布設；所述的測溫孔和加熱孔均為盲孔，加熱孔內設有加熱棒，測溫孔內設有測溫裝置；所述的軸套和支撐套之間為過盈配合；所述的端蓋通過螺紋與支撐套連接；所述加載滾動軸承的軸線與轉軸的軸線平行；所述槓桿機構為1+2N級串聯槓桿機構，N為整數。本實用新型的有益效果:本實用新型提供的裝置，採用多級槓桿機構為軸套加設徑向力，能夠實現有限的加載質量產生很大載荷的效果，且加載衝擊小、結構簡單、載荷穩定，解決了以往滾動軸承摩擦力矩測試裝置不便加大載荷的問題；本實用新型提供的裝置，採用支撐套軸向定位、徑向止轉套設在軸套的外周面上，軸套的外周面與支撐套的內周面配合，加強了軸套的剛性；本實用新型提供 的裝置，加熱孔沿支撐套的周向均勻布設，在加熱孔內設置加熱棒可以為滾動軸承加熱，模擬現實中滾動軸承在大負荷下的高溫工作環境，更準確地測試滾動軸承的實際摩擦力矩；本實用新型提供的裝置，可在中、重載荷，以及多種溫度、多種轉速條件下測試滾動軸承的摩擦特性，解決了現有技術中由於滾動軸承類型多種，能承受從輕載、中載到重載荷，在重載條件下不易原尺寸試驗而造成的承受徑向載荷的滾動軸承的內摩擦力無法準確測得的問題。

圖1本實用新型結構示意圖；圖2本實用新型側試局部剖視圖；圖3本實用新型局部剖視圖；附圖標記:1、轉軸，2、測試軸承，3、軸套，4、支撐套，5、測溫孔，6、測力裝置，7、測速裝置，8、聯軸器，9、電機，10、軸承座，11、端蓋，12、加熱孔，13、螺母I，14、墊片I，15、T型螺釘，16、螺栓，17、螺母II，18、墊片II，19、加載滾動軸承，20固定板，21、螺釘，22、第三級槓桿，23、連接杆，24、支點，25、加載砝碼。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本實用新型做進一步的闡述。如圖所示:一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，包括轉軸1、軸套3、測力裝置6、聯軸器8、電機9、軸承座10、端蓋11和用於測量轉軸I轉速的測速裝置7，轉軸I由軸承座10支撐，且一端通過聯軸器8與電機9連接，軸套3和端蓋11套設在轉軸I上，測試軸承2的內外圈分別與轉軸I和軸套3配合，還包括支撐套4和加載裝置，所述的支撐套4與軸套3配合，且與端蓋11連接，支撐套4的內、外周面之間設置有軸向延伸的測溫孔5和加熱孔12，測力裝置6設置在支撐套4的外周面上，所述的加載裝置包括加載滾動軸承19、固定板20、槓桿機構和加載砝碼25，加載滾動軸承19與支撐套4的外周面滾動壓緊配合，且與固定板20相連，固定板20設置在槓桿機構的一端，槓桿機構的另一端設有加載砝碼25 ；軸承座10通過螺母I 13、墊片I 14、T型螺釘15與底座相連；支撐套4的內、外周面之間設置有軸向延伸的測溫孔5和加熱孔12，加熱孔12沿支撐套4的周向均勻布設，所述的測溫孔5和加熱孔12均為盲孔，加熱孔12內設有加熱棒，測溫孔5內設有測溫裝置，加熱棒可以為軸套3加熱，外部還設有溫度控制儀，端蓋11通過螺紋與支撐套4連接，將加熱孔12和測溫孔5封住，端蓋11上設有槽，可使用勾型扳手對其進行拆卸；支撐套4與軸套3之間為過盈配合，支撐套4套壁上的螺釘與軸套3實現軸向限位和徑向止轉，螺釘的內端面頂緊在軸套3的外周面上，這樣支撐套4就不會相對於軸套3轉動了，在支撐套4與軸套3的端面上壓設有端蓋11，通過端蓋11實現支撐套4與軸套3之間的定位，這兩種定位方式使得支撐套4可以方便的有軸套3上拆下，方便在實驗過程中拆換受損的軸套3 ；徑向加載裝置中，加載滾動軸承19的外圈壓緊在支撐套4的外周面上，通過支撐套4為軸套3提供徑向載荷，進而為測試軸承2加載，加載滾動軸承19的外圈與支撐套4的外周面滾動壓緊配合，加載滾動軸承19的外圈可隨支撐套4滾動，減小加載滾動軸承19的外圈對支撐套4的摩擦力，加載滾動軸承19的軸線與轉軸I的軸線平行；
加載滾動軸承19通過螺栓16，螺母II 17，墊片II 18與固定板20相連，固定板20通過螺釘21設置在第三級槓桿22的一端，第三級槓桿22的另一端通過連接杆23與第二級槓桿的一端相連，第二級槓桿的另一端與第一級槓桿的一端通過連接杆相連，第一級槓桿的另一端吊設有加載砝碼25，三個槓桿上均設置有支點24 ；各槓桿與連接杆之間通過鉸接轉動相連，加載砝碼25與槓桿之間也為轉動連接，保證砝碼可以加設而不掉下來。在這裡，可以調整支點24在槓桿上的位置而使槓桿機構輸出端的力遠大於砝碼的重力，根據具體情況，本領域的技術人員可以根據需要做具體的變換；本實例中測試軸承2內圈旋轉，通過測試軸承外圈測試軸承的摩擦力矩；本實施例中，在軸I的外周面上設有測速裝置7，測力裝置6設置在支撐套的外周面上，測力裝置
6、測速裝置7、測溫裝置及相關的測試、傳輸、處理方法與現有技術相同，在此不再詳述。
權利要求1.一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，包括轉軸(I)、軸套(3)、測力裝置(6)、聯軸器(8)、電機(9)、軸承座(10)、端蓋(11)和用於測量轉軸(I)轉速的測速裝置(7)，轉軸(I)由軸承座(10)支撐，且一端通過聯軸器(8)與電機(9)連接，軸套(3)和端蓋(11)套設在轉軸(I)上，測試軸承(2)的內外圈分別與轉軸(I)和軸套(3)配合，其特徵在於:還包括支撐套(4)和加載裝置，所述的支撐套(4)與軸套(3)配合，且與端蓋(11)連接，支撐套(4)的內、外周面之間設置有軸向延伸的測溫孔(5)和加熱孔(12)，測力裝置(6)設置在支撐套(4)的外周面上，所述的加載裝置包括加載滾動軸承(19)、固定板(20)、槓桿機構和加載砝碼(25)，加載滾動軸承(19)與支撐套(4)的外周面滾動壓緊配合，且與固定板(20)相連,固定板(20)設置在槓桿機構的一端,槓桿機構的另一端設有加載破碼(25)。
2.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述加熱孔(12)沿支撐套(4)的周向均勻布設。
3.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述的測溫孔(5)和加熱孔(12)均為盲孔，加熱孔(12)內設有加熱棒，測溫孔(5)內設有測溫裝置。
4.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述的軸套(3)和支撐套(4)之間為過盈配合。
5.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述的端蓋(11)通過螺紋與支撐套(4)連接。
6.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述加載滾動軸承(19)的軸線與轉軸(I)的軸線平行。
7.如權利要求1所述的低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，其特徵在於:所述槓桿機構為1+2N級串聯槓桿`機構，N為整數。
專利摘要本實用新型涉及軸承的摩擦力矩測量儀器，具體的說是一種低速中重載荷下的滾動軸承摩擦力矩測量裝置，針對現有技術中，在重載條件下無法全面準確的測試被測軸承的實際摩擦力矩狀況的問題，本裝置採用多級槓桿機構為軸套加設徑向力，能夠實現有限的加載質量產生很大載荷的效果，且加載衝擊小、結構簡單、載荷穩定，解決了以往滾動軸承摩擦力矩測試裝置不便加大載荷的問題；本實用新型提供的裝置，可在中、重載荷，以及多種溫度、多種轉速條件下測試滾動軸承的摩擦特性，解決了現有技術中由於滾動軸承類型多種，能承受從輕載、中載到重載荷，在重載條件下不易原尺寸試驗而造成的承受徑向載荷的滾動軸承的內摩擦力無法準確測得的問題。
文檔編號G01L3/00GK203100949SQ201320140218
公開日2013年7月31日 申請日期2013年3月26日 優先權日2013年3月26日
發明者章寶明, 陳毅明, 錢亞明, 王超英, 倪軍, 蘇冰 申請人:新昌縣產品質量監督檢驗所