CN109211453A - 轴承摩擦力矩测试工装 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴承摩擦力矩测试工装，包括底座、支撑架、转动环、悬臂轴、轴承安装组件和第一力矩传感器，所述支撑架垂直设置在底座上，所述悬臂轴通过支撑架水平设置在底座的上方，所述轴承安装组件设置在所述悬臂轴上，所述第一力矩传感器设置在轴承安装组件上，所述轴承安装组件上套设有轴承，所述轴承安装组件与轴承的内圈相对固定设置，所述轴承与悬臂轴同轴设置，所述转动环套设并转动设置在悬臂轴上，且所述转动环与轴承的外圈相对固定设置。本发明提供轴承摩擦力矩测试工装，可解决行业中对高精度轴承特性的精确测量。

Description

轴承摩擦力矩测试工装
技术领域
本发明属于轴承测试领域，特别涉及轴承摩擦力矩测试工装。
背景技术
轴承是各种旋转设备和机构中应用最广泛的一种标准件、基本件和关键件，各行业的许多的事实都表明，运动机构的故障大都是由于轴承的故障造成的，特别在一些特殊场合中比如在空间环境，连续运转生产线的轴承无法进行备份，一旦出现故障，后果将是灾难性的。都迫切需要建立起有效的轴承质量控制、筛选和应用的有效手段。这就对轴承评价手段和检测设备提出了更多和更高的要求。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种轴承摩擦力矩测试工装，可解决行业中对高精度轴承特性的精确测量。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
轴承摩擦力矩测试工装，包括底座、支撑架、转动环、悬臂轴、轴承安装组件和第一力矩传感器，所述支撑架垂直设置在底座上，所述悬臂轴通过支撑架水平设置在底座的上方，所述轴承安装组件设置在所述悬臂轴上，所述第一力矩传感器设置在轴承安装组件上，所述轴承安装组件上套设有轴承，所述轴承安装组件与轴承的内圈相对固定设置，所述轴承与悬臂轴同轴设置，所述转动环套设并转动设置在悬臂轴上，且所述转动环与轴承的外圈相对固定设置。
进一步的，所述轴承安装组件包括第一连接杆、压紧盖和安装套，所述安装套套设在悬臂轴上，所述轴承的内圈套设在安装套上，所述悬臂轴沿轴向开设有第一通孔，所述第一通孔分别贯通悬臂轴以及与悬臂轴相对应的支撑架，所述第一连接杆穿设在所述第一通孔内，所述第一连接杆的一端伸出至支撑架外侧，所述第一力矩传感器设置在第一连接杆的伸出端上，所述第一连接杆的另一端设置有压紧盖，所述压紧盖压紧轴承的内圈侧壁，所述压紧盖、第一连接杆和安装套相对固定。
进一步的，所述安装套为环状结构，所述安装套包括安装部和挡环部，所述安装部为安装套的外环壁体，所述挡环部为沿安装套的径向向外凸出的环状的凸缘，所述压紧盖为盖板状结构，所述压紧盖包含压紧部，所述挡环部和压紧部的直径均小于轴承的内圈的最大直径，所述轴承位于挡环部和压紧部之间。
进一步的，还包括轴向载荷施加组件，所述轴向载荷施加组件包括套筒、端盖和预紧盖，所述套筒为环状结构，所述套筒与转动环相对固定设置，所述套筒远离转动环的一端设置有端盖，所述预紧盖的一端压覆在轴承外圈的侧壁上，且所述预紧盖的另一端与端盖抵压接触设置。
进一步的，所述预紧盖上同轴设置有第二连接杆，所述第二连接杆穿过端盖向外伸出，所述第二连接杆上设置有第二力矩传感器。
有益效果：本发明的整体结构简单、紧凑，而使得其具有较小的体积，而且各结构之间的位置关系更稳定、装配精度更高，通过轴承的内外圈的稳定支撑并使其相对转动，能准确的测量轴承内外圈的摩擦力矩。
附图说明
附图1为本发明的整体结构的立体示意图；
附图2为本发明的整体结构的俯视图；
附图3为本发明的整体结构的半剖示意图；
附图4为本发明的轴承安装组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至附图3所示，轴承摩擦力矩测试工装，包括底座1、支撑架2、转动环3、悬臂轴9、轴承安装组件和第一力矩传感器5，所述支撑架2为一板体结构，所述支撑架2垂直设置在底座1上，所述悬臂轴9通过支撑架2水平设置在底座1的上方，悬臂轴9与支撑架一体设置，所述轴承安装组件设置在所述悬臂轴9上，所述第一力矩传感器5设置在轴承安装组件上，所述轴承安装组件上套设有轴承7，所述轴承安装组件与轴承7的内圈相对固定设置，所述轴承7与悬臂轴9同轴设置，所述转动环3套设并转动设置在悬臂轴9上，且所述转动环9与轴承7的外圈相对固定设置；轴承安装组件设置在悬臂轴上，轴承的内圈与轴承安装组件相对固定，通过驱动转动环3转动，从而使轴承的外圈相对内圈转动，在外圈转动的过程中，由第一力矩传感器感测轴承安装组件相对轴承外圈的摩擦力矩，力矩传感器5外接扭矩测量仪，即可得出轴承内外圈的摩擦力矩，其整体结构简单、紧凑，而使得其具有较小的体积，而且各结构之间的位置关系更稳定、装配精度更高，通过轴承的内外圈的稳定支撑并使其相对转动，能准确的测量轴承内外圈的摩擦力矩。
所述轴承安装组件包括第一连接杆4、压紧盖8和安装套6，所述安装套6套设在悬臂轴3上，所述轴承7的内圈套设在安装套6上，所述悬臂轴3沿轴向开设有第一通孔11，所述第一通孔11分别贯通悬臂轴3以及与悬臂轴相对应的支撑架2，所述第一连接杆4穿设在所述第一通孔11内，所述第一连接杆4的一端伸出至支撑架2外侧，所述第一力矩传感器5设置在第一连接杆4的伸出端上，第一力矩传感器为法兰式传感器，其外圈固定在支撑架2上，第一连接杆4与第一力矩传感器的内圈固定，所述第一连接杆4的另一端设置有压紧盖8，所述压紧盖8压紧轴承的内圈侧壁，所述压紧盖8、第一连接杆4和安装套6同相对固定，通过压紧盖8和安装套6对轴承的内圈进行压紧和固定，轴承外圈转动时对内圈的相对摩擦作用力通过第一连接杆4传递至第一力矩传感器。
所述转动环3为U型横截面的环状结构，所述转动环3位于支撑架2与安装套6之间，所述转动环3的开口侧朝向安装套6的一侧，所述转动环3的圆周侧壁部分的内部与轴承7的外圈紧密接触设置，从而保持相对固定，所述底座1上设置有支架杆21，支架杆21的顶端转动设置有主动轮22，主动轮22与转动环3通过皮带传动，主动轮通过驱动机构驱动转动，从而带动转动环持续转动。
如附图4所示，所述安装套6为环状结构，所述安装套6包括安装部12和挡环部13，所述安装部12为安装套6的外环壁体，所述挡环部13为沿安装套6的径向向外凸出的环状的凸缘，所述压紧盖8为盖板状结构，所述压紧盖8包含压紧部14，所述压紧部压紧轴承的内圈侧壁，所述挡环部13和压紧部14的直径均小于轴承7的内圈的最大直径，所述轴承7位于挡环部13和压紧部14之间，所述第一连接杆4朝向压紧盖8的一端凹设有固定孔40，所述压紧盖8上同轴开设有穿孔41，所述压紧盖8通过锁紧件10锁附在第一连接杆4上，锁紧件10为螺栓，轴承与轴承安装组件的装配方式简单，易于拆装，而且十分的稳定，具有较高的装配精度。
如附图3所示，还包括轴向载荷施加组件，所述轴向载荷施加组件包括套筒15、端盖16和预紧盖19，所述套筒15为环状结构，所述套筒15与转动环3相对固定设置，可为一体化设置，所述套筒15远离转动环的一端设置有端盖16，端盖16与套筒端部通过若干螺钉可拆卸连接，所述预紧盖位于套筒15的内部，所述预紧盖19的一端压覆在轴承7外圈的侧壁上，且所述预紧盖19的另一端与端盖16抵压接触设置，由于套筒长度固定，在端盖压覆预紧盖19及轴承外圈时，预紧盖19对轴承的预紧力是一定的，预紧盖19为U型横截面的环状结构，其开口侧朝向轴承7，且其内径大于安装套6的外径，使预紧盖19的开口侧端部能压覆在轴承7的外圈上，通过预紧盖提供一定的轴向载荷，在轴承相对转动的过程中，能模拟实际工作状态，并测试此时的摩擦力矩，所述预紧盖19上同轴设置有第二连接杆18，所述第二连接杆18穿过端盖19向外伸出，所述第二连接杆18上设置有第二力矩传感器17，第二力矩传感器17外接扭矩测量仪，通过第二力矩传感器17测量轴承外圈在轴向载荷作用下的摩擦力矩。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.轴承摩擦力矩测试工装，其特征在于：包括底座(1)、支撑架(2)、转动环(3)、悬臂轴(9)、轴承安装组件和第一力矩传感器(5)，所述支撑架(2)垂直设置在底座(1)上，所述悬臂轴(9)通过支撑架(2)水平设置在底座(1)的上方，所述轴承安装组件设置在所述悬臂轴(9)上，所述第一力矩传感器(5)设置在轴承安装组件上，所述轴承安装组件上套设有轴承(7)，所述轴承安装组件与轴承(7)的内圈相对固定设置，所述轴承(7)与悬臂轴(9)同轴设置，所述转动环(3)套设并转动设置在悬臂轴(9)上，且所述转动环(9)与轴承(7)的外圈相对固定设置。
2.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩测试工装，其特征在于：所述轴承安装组件包括第一连接杆(4)、压紧盖(8)和安装套(6)，所述安装套(6)套设在悬臂轴(3)上，所述轴承(7)的内圈套设在安装套(6)上，所述悬臂轴(3)沿轴向开设有第一通孔(11)，所述第一通孔(11)分别贯通悬臂轴(3)以及与悬臂轴相对应的支撑架(2)，所述第一连接杆(4)穿设在所述第一通孔(11)内，所述第一连接杆(4)的一端伸出至支撑架(2)外侧，所述第一力矩传感器(5)设置在第一连接杆(4)的伸出端上，所述第一连接杆(4)的另一端设置有压紧盖(8)，所述压紧盖(8)压紧轴承的内圈侧壁，所述压紧盖(8)、第一连接杆(4)和安装套(6)相对固定。
3.根据权利要求2所述的轴承摩擦力矩测试工装，其特征在于：所述安装套(6)为环状结构，所述安装套(6)包括安装部(12)和挡环部(13)，所述安装部(12)为安装套(6)的外环壁体，所述挡环部(13)为沿安装套(6)的径向向外凸出的环状的凸缘，所述压紧盖(8)为盖板状结构，所述压紧盖(8)包含压紧部(14)，所述挡环部(13)和压紧部(14)的直径均小于轴承(7)的内圈的最大直径，所述轴承(7)位于挡环部(13)和压紧部(14)之间。
4.根据权利要求1或2所述的轴承摩擦力矩测试工装，其特征在于：还包括轴向载荷施加组件，所述轴向载荷施加组件包括套筒(15)、端盖(16)和预紧盖(19)，所述套筒(15)为环状结构，所述套筒(15)与转动环(3)相对固定设置，所述套筒(15)远离转动环的一端设置有端盖(16)，所述预紧盖(19)的一端压覆在轴承(7)外圈的侧壁上，且所述预紧盖(19)的另一端与端盖(16)抵压接触设置。
5.根据权利要求4所述的轴承摩擦力矩测试工装，其特征在于：所述预紧盖(19)上同轴设置有第二连接杆(18)，所述第二连接杆(18)穿过端盖(19)向外伸出，所述第二连接杆(18)上设置有第二力矩传感器(17)。
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