CN106644221A - 一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置 - Google Patents

一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置 Download PDF

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路东辉
谷春华
刘彦波
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    • G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing

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Abstract

本发明涉及一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置，属于检测仪器仪表领域。立柱上下两端分别通过螺母与上横梁和底座固定连接，安装轴与减速机连接，伺服电机安装到上横梁上，小带轮安装到伺服电机的输出轴上，大带轮安装到减速机的输入轴上，大带轮与小带轮通过同步带相连接，力臂杆一端安装到被试轴承夹具的侧面、另一端与力传感器表面自由接触，该力传感器与立柱固定连接，砝码升降机构安装到底座上，砝码升降机构位于砝码下方。本发明的优点在于：结构新颖，采用被试轴承轴向加载方式为砝码直接加载，这种测量摩擦力矩方法更精确，可更真实反映被测轴承的摩擦力矩，制造成本较低，可充分满足圆锥滚子轴承测量的需要。

Description

一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置
技术领域
本发明属于检测仪器仪表领域，尤其是指一种圆锥滚动轴承摩擦力矩的测量装置。
背景技术
圆锥滚子轴承广泛应用于汽车、轧机、矿山、冶金等行业。同时圆锥滚子轴承也常应用于轨道客车上，随着轨道客车要求指标的提高，对车辆的舒适度的要求也不断提高，因此，对低摩擦扭矩的圆锥滚子轴承的质量要求越来越高。传统圆锥滚子轴承的摩擦力矩测量方法主要为扭矩传感器测量方法，这种方法存在弊端，用扭矩传感器测量时，要涉及到同轴的问题，当扭矩传感器与被测轴承不同轴时将影响测量结果，传统圆锥滚子轴承的轴向加载方式为电动缸或油缸伺服加载，这两种加载方式均涉到同轴度及轴向摩擦的问题，传统的测量方式，会涉及到陪试轴承，陪试轴承的摩擦力矩也会参与到测量结果中。因此，用原有的测量方法得到的测量结果不能真实反映圆锥滚子轴承摩擦力矩真实值。
传统的试样加载采用电动缸或油缸伺服加载，电动缸或油缸均需安装到一固定支座上，固定支座与主机固定，但电动缸或油缸的轴与被试轴承连接件间需加装扭矩传感器，由于任何加工方法及装配方法都无法保证完全同轴，则扭矩传感器会受到额外的力作用，因此，会导致测量结果的不准确，由于加载单元与旋转单元不同轴，被试轴承也会额外受到侧向力，因此，也会影响测量结果。如果测量装置内还含有陪试轴承，则陪试轴承本身的摩擦力矩也会加入到测量结果里。
发明内容
本发明提供一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置，以解决现有测量装置加装扭矩传感器，使扭矩传感器受到额外的力作用，加载单元与旋转单元不同轴，被试轴承也会额外受到侧向力，同时测量装置内还含有陪试轴承，陪试轴承本身有摩擦力矩，从而产生测量结果不准确的问题。
本发明采取的技术方案是：立柱上下两端分别通过螺母与上横梁和底座固定连接，安装轴与减速机连接，伺服电机安装到上横梁上，小带轮安装到伺服电机的输出轴上，大带轮安装到减速机的输入轴上，大带轮与小带轮通过同步带相连接，力臂杆一端安装到被试轴承夹具的侧面、另一端与力传感器表面自由接触，该力传感器与立柱固定连接，砝码升降机构安装到底座上，砝码升降机构位于砝码下方，该砝码通过柔性的砝码托链与被试轴承夹具的底部固定连接。
本发明的优点在于：结构新颖，采用被试轴承轴向加载方式为砝码直接加载，即在被试轴承外圈安装被试轴承夹具，在被试轴承夹具下端吊装砝码，砝码在重力作用下可自由的与被测轴承同轴，因此避免了传统轴向加载机构与被测轴承因为不同轴而产生额外扭矩的问题；力臂杆一端固定到试样夹具上，另一端与测力传感器自由接触，安装到试样夹具上的力臂杆挤压测力传感器，因为力臂杆与测力传感器为自由接触，因此力臂杆可相对测力传感器上下移动，从而消除了测力传感器受侧向力的因素，这种测量摩擦力矩方法更精确，可更真实反映被测轴承的摩擦力矩，可给轴承终端用户提供更为准确的测试数据，使其在设计设备时对此类轴承应用更准确，提高其设计质量；由于本发明不需要电动或液压加载机构，因此制造成本较低，可充分满足圆锥滚子轴承测量的需要。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图中，被试轴承夹具1、被试轴承2、小带轮3、伺服电机4、同步带5、减速机6、大带轮7、试样安装轴8、上横梁9、力臂杆10、力传感器11、砝码托链12、立柱13、砝码14、砝码升降机构15、底座16。
具体实施方式
立柱13上下两端分别通过螺母与上横梁9和底座16固定连接，安装轴8与减速机6连接，伺服电机4安装到上横梁9上，小带轮3安装到伺服电机4的输出轴上，大带轮7安装到减速机6的输入轴上，大带轮7与小带轮3通过同步带5相连接，力臂杆10一端安装到被试轴承夹具1的侧面、另一端与力传感器11表面自由接触，该力传感器11与立柱13固定连接，砝码升降机构15安装到底座16上，砝码升降机构15位于砝码14下方，该砝码通过柔性的砝码托链12与被试轴承夹具1的底部固定连接。
工作原理：被试轴承夹具1夹住被试轴承2，被试轴承2通过试样安装轴8与减速机6连接，伺服电机4安装到上横梁9上，小带轮3安装到伺服电机4输出轴上，大带轮7安装到减速机6输入轴上，大带轮7与小带轮3通过同步带5连接起来，采用伺服电机4作为动力，可为被试轴承2提供大范围速度变化，力臂杆10安装到被试轴承夹具1上，力臂杆10另一端自由压到力传感器11上，因此仅允许伺服电机4单方向旋转，砝码升降机构15安装到底座16上，砝码升降机构15可自由升降，砝码升降机构15在升起过程中可接触到砝码14，这样就可升起砝码14，以便于拆卸被试轴承2；砝码托链12连接被试轴承夹具1与砝码，砝码托链12上端采用柔性链条，这样可以消除不同轴引起的摩擦扭矩对试验结果的影响，立柱13起到支撑上横梁9的作用。

Claims (1)

1.一种圆锥滚子轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：立柱上下两端分别通过螺母与上横梁和底座固定连接，安装轴与减速机连接，伺服电机安装到上横梁上，小带轮安装到伺服电机的输出轴上，大带轮安装到减速机的输入轴上，大带轮与小带轮通过同步带相连接，力臂杆一端安装到被试轴承夹具的侧面、另一端与力传感器表面自由接触，该力传感器与立柱固定连接，砝码升降机构安装到底座上，砝码升降机构位于砝码下方，该砝码通过柔性的砝码托链与被试轴承夹具的底部固定连接。
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