CN110031223A - 一种轴承摩擦力矩测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴承检测装置，具体公开了一种轴承摩擦力矩测量装置。该轴承摩擦力矩测量装置包括试验单元；所述的安装基座包括固定部和与试验单元对应的偏转部，所述的偏转部与固定部之间通过弧形导轨连接，且所述弧形导轨的中心线垂直于试验单元的旋转中心；所述的安装基座上还设有用于驱动偏转部相对于固定部滑动的调节机构，所述的调节机构包括与偏转部固定连接的蜗轮，所述蜗轮的中心线与弧形导轨的中心线重合；所述的调节机构还包括与固定部旋转活动连接，并与蜗轮啮合的蜗杆。以上所述的轴承摩擦力矩测量装置，其中的安装基座具有偏转功能，用于驱动试验轴承的内圈相对于外圈偏转一定角度，进而检测试验轴承在特定偏转角度下的摩擦力矩。
Description
技术领域
本发明涉及一种轴承力矩检测装置，尤其涉及一种轴承摩擦力矩测量装置。
背景技术
轴承是重要的机械标准件，主要用于传递运动和承受载荷，具有摩擦力小、容易启动、润滑简单和便于更换的优点。轴承通常包括内圈、外圈和滚动体，轴承运行过程中，三个部件之间的摩擦力矩是评价轴承性能的重要参数，直接影响轴承的使用性能。因此，需要对轴承运行过程中的摩擦力矩进行测量。
授权公告号为CN 201364215Y的中国实用新型专利公开了一种轴承在不同轴向负荷、转速下摩擦力矩的测量装置，包括固定组件、轴向加载组件、显示组件和测量组件，可以有效测量轴承在不同负荷、较高转速下的摩擦力矩。但该装置仅能测量轴向载荷下轴承的摩擦力矩，在实际使用过程中，某些轴承（例如汽车转向系统中的轴承）不仅承受轴向载荷，还讯在外圈相对于内圈偏转一定角度的情况，此时轴承外圈的中心线与内圈中心线不再平行，其套圈与滚动体之间的摩擦力大小与方向更加复杂，而现有的摩擦力矩测量装置无法模拟这一工况。因此，有必要采用与实际使用工况相近的测量装置，对该类工况下的轴承进行摩擦力矩测量，使测量结果更加准确、可靠。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种轴承摩擦力矩测量装置，其中的安装基座具有偏转功能，用于驱动试验轴承的内圈相对于外圈偏转一定角度，进而检测试验轴承在特定偏转角度下的摩擦力矩。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：一种轴承摩擦力矩测量装置，包括试验单元，所述的试验单元包括内圈固定座和外圈固定座；还包括用于安装内圈固定座/外圈固定座的安装基座，及与外圈固定座/内圈固定座连接的驱动机构，所述的驱动装置驱动外圈固定座与内圈固定座之间相对旋转；所述的安装基座包括固定部和与试验单元对应的偏转部，所述的偏转部与固定部之间通过弧形导轨连接，且所述弧形导轨的中心线垂直于试验单元的旋转中心；所述的安装基座上还设有用于驱动偏转部相对于固定部沿弧形导轨运动的调节机构，所述的调节机构包括与偏转部固定连接的蜗轮，所述蜗轮的中心线与弧形导轨的中心线重合；所述的调节机构还包括与固定部旋转活动连接，并与蜗轮啮合的蜗杆；还包括与驱动机构连接，并用于测量摩擦力矩的检测单元。
在进行测量操作时，首先将待测件与内圈固定座和外圈固定座分别连接，然后将待测件和试验单元作为整体安装在驱动装置和安装基座之间，完成测量前的准备工作。在进行测量的过程中或在测量开始前，通过蜗轮蜗杆机构驱动偏转部相对于固定部转动，同时对试验轴承施加偏转角度，模拟出试验轴承的偏转角度工况，以获得偏转角度作用下，试验轴承的摩擦力矩。
弧形导轨的中心线垂直于试验单元的旋转中心，也即偏转部的偏转中心垂直于试验单元的旋转中心，在进行测试时，调节机构驱动偏转部相对于固定部沿弧形导轨运动，使得偏转部与试验单元的中心相对倾斜，进而使得内圈固定座与外圈固定座的中心线相对偏离，并使试验轴承外圈相对于内圈偏转一定角度。另外由于蜗轮蜗杆传动结构具有单向自锁特性，调节机构在实现对偏转部偏转特定角度后，可对偏转部起到定位锁死的作用，以确保偏转角度的稳定持续。
作为优选，所述偏转部与固定部相对的一侧设有从动板，所述的从动板包括与弧形导轨同轴的弧形面，所述的蜗轮包括分布在弧形面上的蜗轮齿。相当于将蜗轮的一部分以弧形板的形式设置在偏转部上，结构简单，操作方便。
作为优选，所述的偏转部或固定部上设有刻度标识，可用于指示偏转部相对于固定部偏转角度的刻度，结构简单，使用方便。
作为优选，所述的偏转部和固定部之间通过弧形交叉滚子导轨连接。
作为优选，所述的驱动机构包括轴向滑轨，及与轴向滑轨滑动连接的滑台，所述的滑台与安装基座相对设置，所述的轴向滑轨上设有驱动滑台沿轴向滑轨运动的第一动力模块；所述的滑台上设有与试验单元连接并驱动外圈固定座与内圈固定座之间相对旋转的第二动力模块。在进行试验轴承的安装时，通过第一动力模块间滑台向远离安装基座的方向移动，为试验轴承的安装留出空间。在试验轴承与安装基座的连接完成之后，第一动力单元驱动滑台向安装基座运动，直至与第二动力单元接触，实现试验单元与驱动单元的对接。
作为优选，所述的第二动力模块包括与试验单元连接的连接杆，所述连接杆与试验单元对应的端部设有垂直于连接杆轴线的传动销，所述外圈固定座/内圈固定座上设有用于与传动销对应的插接槽，所述的传动杆和试验单元之间通过传动销和插接槽可拆连接。
作为优选，所述的检测单元包括设置在连接杆与试验单元之间或串接在连接杆上的扭矩传感器。
作为优选，所述的外圈固定座上设有安装槽，并在安装槽底部分布有若干贯穿整个外圈固定座的拆卸孔，以顶针从拆卸孔插入并顶出外圈的形式可以更便利的完成拆卸工作。
附图说明
图1为本实施例轴承摩擦力矩测量装置的结构示意图；
图2为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中试验单元的机构示意图；
图3为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中试验单元的剖视图；
图4为本实施例轴承摩擦力矩测量装置的侧视图；
图5为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中驱动装置与试验单元连接结构的示意图；
图6为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中安装基座的结构示意图；
图7为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中安装基座的剖视图；
图8为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中安装基座偏转状态的剖视图；
图9为本实施例轴承摩擦力矩测量装置中偏转部的剖视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1-图3所示，一种轴承摩擦力矩测量装置，包括试验单元2，所述的试验单元2包括内圈固定座22和外圈固定座23；还包括用于安装内圈固定座22的安装基座1，及与外圈固定座23连接的驱动装置3，所述的驱动装置3驱动外圈固定座23与内圈固定座22之间相对旋转。所述的外圈固定座23上设有安装槽，并在安装槽底部分布有若干贯穿整个外圈固定座23的拆卸孔24。由于轴承外圈与外圈固定座23之间通常为过渡配合或过盈配合，以顶针从拆卸孔24插入并顶出外圈的形式可以更便利的完成拆卸工作。
如图1和图4所示，所述的驱动装置3包括轴向滑轨34，及与轴向滑轨34滑动连接的滑台31，所述的滑台31与安装基座1相对设置，所述的轴向滑轨34上设有驱动滑台31沿轴向滑轨34运动的第一动力模块33；所述的滑台31上设有与试验单元2连接并驱动外圈固定座23与内圈固定座22之间相对旋转的第二动力模块32。在进行试验轴承4的安装时，通过第一动力模块33间滑台31向远离安装基座1的方向移动，为试验轴承4的安装留出空间。在试验轴承4与安装基座1的连接完成之后，第一动力单元驱动滑台31向安装基座1运动，直至与第二动力单元接触，实现试验单元与驱动单元的对接。
如图2和图5所示，所述的第二动力模块32包括与试验单元2连接的连接杆36，所述连接杆36与试验单元2对应的端部设有垂直于连接杆36轴线的传动销361，所述外圈固定座23上设有用于与传动销361对应的插接槽21，所述的传动杆和试验单元2之间通过传动销361和插接槽21可拆连接。
如图6-图8所示，所述的安装基座1包括固定部12和与试验单元2对应的偏转部11，所述的偏转部11与固定部12之间通过弧形导轨15连接，且所述弧形导轨15的中心线16（即垂直于纸面方向）垂直于试验单元2的旋转中心（试验单元的旋转中心与第二动力模块驱动连接杆旋转的中心重合），也即偏转部11的偏转中心垂直于试验单元2的旋转中心，在进行测试时，调节机构13驱动偏转部11相对于固定部12沿弧形导轨15运动，使得偏转部11的中心偏离试验单元2的旋转中心，进而使得内圈固定座22与外圈固定座23产生相对偏转，使试验轴承4外圈相对于内圈偏转一定角度。所述的弧形导轨15可以为弧形交叉滚子导轨连接。
如图6-图8所示，所述的安装基座1上还设有用于驱动偏转部11相对于固定部12沿弧形导轨15运动的调节机构13，所述的调节机构13包括与偏转部11固定连接的蜗轮131，所述蜗轮131的中心线与弧形导轨15的中心线重合。由于蜗轮131蜗杆132传动结构具有单向自锁特性，调节机构13在实现对偏转部11偏转所需角度，可以同时对偏转部11起到定位锁死的作用，以确保偏转角度的稳定持续。
进一步的，如图9所示，所述偏转部11与固定部12相对的一侧设有从动板111，所述的从动板111包括与弧形导轨15同轴的弧形面112，所述的蜗轮131以分布在弧形面112上的蜗轮齿的形式设置。相当于将蜗轮131的一部分以弧形板的形式设置在偏转部11上，结构简单方便。所述的调节机构13还包括与固定部12旋转活动连接，并与蜗轮131啮合的蜗杆132。所述的偏转部11或固定部12上设有用于指示偏转部11相对于固定部12偏转角度的刻度标识14。通过偏转角度间接的对偏转角度进行监控，结构简单，使用方便。
如图4所示，还包括与驱动装置3连接，并用于测量摩擦力矩的检测单元35，所述的检测单元35包括设置在连接杆36与试验单元2之间或串接在连接杆36上的扭矩传感器。
在进行测量操作时，首先将待测件与内圈固定座22和外圈固定座23分别连接，然后将待测件和试验单元2作为整体安装在驱动装置3和安装基座1之间，完成测量前的准备工作。在进行测量的过程中或在测量开始前，通过蜗轮131蜗杆132机构驱动偏转部11相对于固定部12转动，同时对试验轴承4施加偏转角度，模拟出试验轴承4的偏转角度工况，以获得偏转角度作用下，试验轴承4的摩擦力矩。
实施例二
与实施例一相比，本实施例的不同之处在于：所述的外圈固定座23与安装基座1连接，内圈固定座22与驱动装置3连接，对应的插接槽21设置在内圈固定座22上。也即试验单元的安装方向与实施例一相反。
以上所述的轴承摩擦力矩测量装置，其中的安装基座具有偏转功能，用于驱动试验轴承的内圈相对于外圈偏转一定角度，进而检测试验轴承在特定偏转角度下的摩擦力矩。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：包括试验单元（2），所述的试验单元（2）包括内圈固定座（22）和外圈固定座（23）；还包括用于安装内圈固定座（22）/外圈固定座（23）的安装基座（1），及与外圈固定座（23）/内圈固定座（22）连接的驱动装置（3），所述的驱动装置（3）驱动外圈固定座（23）与内圈固定座（22）之间相对旋转；
所述的安装基座（1）包括固定部（12）和与试验单元（2）对应的偏转部（11），所述的偏转部（11）与固定部（12）之间通过弧形导轨（15）连接，且所述弧形导轨（15）的中心线垂直于试验单元（2）的旋转中心；
所述的安装基座（1）上还设有用于驱动偏转部（11）相对于固定部（12）沿弧形导轨（15）运动的调节机构（13），所述的调节机构（13）包括与偏转部（11）固定连接的蜗轮（131），所述蜗轮（131）的中心线与弧形导轨（15）的中心线重合；所述的调节机构（13）还包括与固定部（12）旋转活动连接，并与蜗轮（131）啮合的蜗杆（132）；
还包括与驱动装置（3）连接，并用于测量摩擦力矩的检测单元（35）。
2.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述偏转部（11）与固定部（12）相对的一侧设有从动板（111），所述的从动板（111）包括与弧形导轨（15）同轴的弧形面（112），所述的蜗轮（131）包括分布在弧形面（112）上的蜗轮齿。
3.根据权利要求2所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的偏转部（11）或固定部（12）上设有刻度标识（14）。
4.根据权利要求3所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的偏转部（11）和固定部（12）之间通过弧形交叉滚子导轨连接。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的驱动装置（3）包括轴向滑轨（34），及与轴向滑轨（34）滑动连接的滑台（31），所述的滑台（31）与安装基座（1）相对设置，所述的轴向滑轨（34）上设有驱动滑台（31）沿轴向滑轨（34）运动的第一动力模块（33）；所述的滑台（31）上设有与试验单元（2）连接并驱动外圈固定座（23）与内圈固定座（22）之间相对旋转的第二动力模块（32）。
6.根据权利要求5所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的第二动力模块（32）包括与试验单元（2）连接的连接杆（36），所述连接杆（36）与试验单元（2）对应的端部设有垂直于连接杆（36）轴线的传动销（361），所述外圈固定座（23）/内圈固定座（22）上设有用于与传动销（361）对应的插接槽（21），所述的传动杆和试验单元（2）之间通过传动销（361）和插接槽（21）可拆连接。
7.根据权利要求5所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的检测单元（35）包括设置在连接杆（36）与试验单元（2）之间或串接在连接杆（36）上的扭矩传感器。
8.根据权利要求1-4、6、7中任一项所述的轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于：所述的外圈固定座（23）上设有安装槽，并在安装槽底部分布有若干贯穿整个外圈固定座（23）的拆卸孔（24）。
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