CN103398809A

CN103398809A - 汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机

Info

Publication number: CN103398809A
Application number: CN2013103322708A
Authority: CN
Inventors: 张仰平; 李兴林; 张燕辽; 曹茂来; 卓继志; 陈哲; 陆水根
Original assignee: HANGZHOU BEARING TEST RESEARCH CENTER Co Ltd
Current assignee: HANGZHOU BEARING TEST RESEARCH CENTER Co Ltd
Priority date: 2013-08-01
Filing date: 2013-08-01
Publication date: 2013-11-20

Abstract

本发明公开了一种测试机器，具体是指一种用于汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机。本发明包括主轴部件、测试部件、径向加载部件、轴向加载部件、电气控制系统、工业控制计算机；各部件通过对测试部件的径向、轴向加载，通过称重传感器、扭矩传感器等测得相应的数值。本发明的优点是使外圈旋转的轴承的寿命试验得以实现，采用链轮和链条传动的传动和滚轮摩擦驱动的方式，使的传动稳定可靠，可以提高传动系统使用周期，采用每个轴承都有一个加速度和温度传感器来监控，便于及时和准确的发现疲劳轴承。

Description

汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种测试机器，具体是指一种用于汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机。

背景技术

[0002] 轴承摩擦力矩是影响轴承寿命、噪声、振动以及温升的重要因素，是衡量轴承动态性能的重要指标，同时还影响着主机的功耗。原有轴承摩擦阻力的性能一般采用手持摩擦力矩传感器，测试轴承采用极低速连续旋转的测量方法，或可以加载小载荷的试验设备，测量旋转过程中的摩擦力矩值，这是一种科学的客观的测量方法。另一种检查轴承在旋转时的阻滞现象，以定性的粗略判断其轴承摩擦阻力大小。然而，现有的这些摩擦力矩测量方法和装置只能在无载荷和小载荷下测量，有的还只是定性测量，无法测量在工作载荷下的摩擦力矩值，更无法监控轴承寿命周期的摩擦力矩值变化趋势。

发明内容

[0003] 本发明针对现有技术中的不足，提出一种可承受大载荷长时间，并可模拟实际使用受载情况的试验设备。

[0004] 本发明是通过下述技术方案得以实现的:

[0005] 汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机，包括主轴部件、测试部件、径向加载部件、轴向加载部件、电气控制系统、工业控制计算机，其特征在于:

[0006] 测试部件包括芯轴、端盖、螺钉、挡块、衬套、连杆、支架、以及扭矩传感器；芯轴安装在传动主轴上，伺服电机通过传动主轴、轮毂轴承连接，产生旋转扭矩传递到外圈和衬套，再由连杆传递到扭矩传感器；从而得到测量出来的摩擦力矩。

[0007] 主轴部件包括主轴、伺服电机；

[0008] 径向加载部件包括:伺服电机、蜗轮蜗杆机构、丝杆、弹簧、气浮台、称重传感器、力口载头，伺服电机与蜗轮蜗杆机构连接，蜗轮蜗杆通过丝杆把弹簧将作用力传递到气浮台上，气浮台通过称重传感器给试验工装加载载荷；在本发明中，启动伺服电机后，蜗轮蜗杆机构开始动作，蜗杆压缩弹簧，弹簧再作用到气浮台上，气浮台通过称重传感器给试验工装加载载荷，载荷大小通过工控机程序自动控制。

[0009] 伺服电机外围有轴承，壳套的上部有直线轴承；

[0010] 测试部件、径向加载部件、和轴向加载部件通过电气控制系统、工业控制计算机控制。

[0011] 作为优选，上述汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机中轴向加载部件包括:弹簧、加载螺母、加载头、传感器、导杆，加载螺母把弹簧在导杆上固定，并通过弹簧将力依次传递到加载头、传感器。

[0012] 有益效果:采用上述结构的汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机，相对于现有的轴承摩擦力矩测量仪器有以下优点和创新:

[0013] 1.采用伺服电机和同步带驱动试验轴旋转的方式，宽展了轴承的速度试验范围，使轮毂轴承和密封深沟球轴承的各种转速状态的摩擦力矩得以测量。

[0014] 2.采用气浮台加载的方式，避免了传感器受力，使模拟工况和大载荷加载状态的摩擦力矩得以测量。

[0015] 3.采用伺服电机和蜗轮蜗杆机构驱动加载系统，避免了液压加载，有效地改善了测量环境。

附图说明

[0016] 图1本发明的原理图

[0017] 图2本发明的测试部分结构示意图

[0018] 图3本发明的径向加载部分结构示意图

[0019] 1、芯轴 2、端盖 3、螺钉 4、挡块 5、衬套 6、连杆7、支架 8、扭矩传感器

[0020] 10、伺服电机 11、蜗轮蜗杆机构 12、丝杆 13、弹簧 14、气浮台15、称重传感器 16、加载头 17、直线轴承 18、轴承 19、壳套

具体实施方式

[0021] 下面结合附图，对本发明的实施作具体说明:

[0022] 实施例1

[0023] 根据附图1所示的原理，结合附图2、附图3，制作一汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机，包括主轴部件、测试部件、径向加载部件、轴向加载部件、电气控制系统、工业控制计算机，其中测试部件包括芯轴1、端盖2、螺钉3、挡块4、衬套5、连杆6、支架7、以及扭矩传感器8 ;芯轴I安装在传动主轴上，伺服电机通过传动主轴、轮毂轴承连接，产生旋转扭矩传递到外圈和衬套，再由连杆传递到扭矩传感器8 ;主轴部件包括主轴、伺服电机；径向加载部件包括:伺服电机10、蜗轮蜗杆机构11、丝杆12、弹簧13、气浮台14、称重传感器15、加载头16，伺服电机10与蜗轮蜗杆机构11连接，蜗轮蜗杆机构11通过丝杆12把弹簧13将作用力传递到气浮台14上，气浮台14通过称重传感器15给试验工装加载载荷；轴向加载部件包括:弹簧、加载螺母、加载头、传感器、导杆，加载螺母把弹簧在导杆上固定，并通过弹簧将力依次传递到加载头、传感器；伺服电机10外围有轴承18，壳套19的上部有直线轴承17 ；测试部件、径向加载部件、和轴向加载部件通过电气控制系统、工业控制计算机控制。

[0024] 在本实施例中，将轮毂轴承安装到芯轴I上，芯轴I再固定在主轴上，调整好测试部件后，由工控机发出命令驱动伺服电机10运行，实现径向载荷自动加载，轴向载荷则通过手动加载。再由工控机发出命令驱动伺服电机运行，从而带动主轴和轮毂轴承作旋转运动，此时轮毂轴承内圈(外圈)旋转，外圈(内圈)与扭矩传感器8相连并固定在床身上；最后由扭矩传感器8采集到信号，输入到工控机得到启动摩擦力矩和动态摩擦力矩。

[0025] 本实施例中，试验轴承类型:第一、二、三代汽车轮毂轴承及其单元，密封深沟球轴承；试验轴承内径:Φ20-60πιπι ;试验轴承转速:0〜2000r/min±2%(无极调速)；径向载荷:0〜8kN±2%(可调)；轴向载荷:0〜3kN(可调)；最大量程:10N.m;主轴电机型号:ECMA-E31315ES(ASD-B1021-A);径向加载电机型号:ECMA_E31310ES(ASD-B1521-A);供电电源:220V，50Hz，单相；功率消耗:约2.5kff ;环境温度:5_40°C，最好放在25°C左右，配有空调的专用试验室内。

[0026] 由于本发明中包含了测试三代的轮毂轴承，为了更好实现本技术，所以它们的工装也有所差异，安装之前工装各部件必须擦洗干净。先将试验轴承装配到芯轴I上，再用挡块4将轴承内圈压紧，然后套上衬套5，用端盖将轴承外圈固定在衬套5内，最后将试验头安装到传动轴上，用拉杆6将芯轴I拧紧在传动轴上，防止试验过程中芯轴脱离传动轴。

Claims

1.汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机，包括主轴部件、测试部件、径向加载部件、轴向加载部件、电气控制系统、工业控制计算机，其特征在于: 测试部件包括芯轴(I)、端盖(2)、螺钉(3)、挡块(4)、衬套(5)、连杆(6)、支架(7)、以及扭矩传感器(8);芯轴(I)安装在传动主轴上，伺服电机通过传动主轴、轮毂轴承连接，产生旋转扭矩传递到外圈和衬套，再由连杆(6)传递到扭矩传感器(8)；主轴部件包括主轴、伺服电机；径向加载部件包括:伺服电机(10)、蜗轮蜗杆机构(11)、丝杆(12)、弹簧(13)、气浮台(14)、称重传感器(15)、加载头(16)，伺服电机(10)与蜗轮蜗杆机构(11)连接，蜗轮蜗杆机构(11)通过丝杆(12)把弹簧(13)将作用力传递到气浮台(14)上，气浮台(14)通过称重传感器(15)给试验工装加载载荷；轴向加载部件包括:弹簧、加载螺母、加载头、传感器、导杆，加载螺母把弹簧在导杆上固定，并通过弹簧将力依次传递到加载头、传感器；伺服电机(10 )外围有轴承(18 )，壳套(19 )的上部有直线轴承(17 ); 测试部件、径向加载部件、和轴向加载部件通过电气控制系统、工业控制计算机控制。