CN113447176B - 双半外圈轴承摩擦力矩检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，包括预紧组件，预紧组件包括预紧室，预紧室相对的两端面上分别设有上通孔和下通孔，上通孔内穿设有螺纹杆，下通孔内穿设有芯轴，芯轴的外壁设有凸环，下通孔朝向上通孔的一侧设有垫片，垫片的外沿与下通孔所在的端面抵接，垫片的内沿与测试轴承远离螺纹杆的半外圈抵接，螺纹杆朝向芯轴的一端设有抵接端，螺纹杆位于预紧室内的一端套设有弹簧，预紧室的侧壁上设有窗口，螺纹杆伸出预紧室的一端套设有负荷块，螺纹杆上设有螺母。本发明可以通过更换不同厚度的垫片来调整施加在测试轴承上的预紧力的大小，负荷块提供一定的轴向荷载，用于模拟实际运行环境，使检测结果更符合实际。

Description

双半外圈轴承摩擦力矩检测装置

技术领域

本发明属于轴承检测技术领域，具体涉及一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置。

背景技术

轴承是现代机械中一种必不可少的一种零部件，根据使用场合的不同，使用的轴承的种类也有所差异，双半外圈轴承是一种分离型轴承，通常包括两个半外圈、一列滚球和一个内圈。

双半外圈轴承在投入使用前需要对其相关性能进行检测，摩擦力矩参数对双半外圈轴承的使用存在重要影响，摩擦力矩测量的准确与否将直接评判该轴承是否存在异常，因此摩擦力矩检测对于双半外圈轴承十分重要。

现有的摩擦力矩检测装置在检测时通常采用锁紧夹对两个半外圈进行锁紧，用于保证两个半外圈紧密接触，以模拟双半外圈轴承实际使用场景，但现有的摩擦力矩检测装置在检测后无法在保持一定预紧力的情况下对测试轴承进行快速更换，在更换后需要重新调整两个半外圈受到的预紧力，使得整体检测效率低下，无法满足快速检测的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，在保证更换前后预紧力一致的同时实现双半外圈的快速更换，从而达到高效率检测的目的。

1为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，包括对测试轴承进行预紧的预紧组件，所述预紧组件包括预紧室，所述预紧室相对的两端面上分别设有上通孔和下通孔，所述上通孔内穿设有螺纹杆，所述下通孔内穿设有芯轴，所述芯轴的外壁设有可与测试轴承的内圈限位配合的凸环，所述下通孔朝向上通孔的一侧设有垫片，所述垫片的外沿与下通孔所在的端面抵接，所述垫片的内沿与测试轴承远离螺纹杆的半外圈抵接，所述螺纹杆朝向芯轴的一端设有与测试轴承远离芯轴的半外圈抵接的抵接端，所述螺纹杆位于预紧室内的一端套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与抵接端和上通孔所在的端面抵接，所述预紧室的侧壁上设有窗口，所述螺纹杆伸出预紧室的一端套设有负荷块，所述螺纹杆上设有与螺纹杆螺纹连接的防止负荷块向预紧室移动的螺母。

测试轴承包括一个内圈和两个半外圈，采用上述方案，窗口供垫片和测试轴承放入预紧室或从预紧室取出，对测试轴承进行预紧时，先拉拔螺纹杆向远离芯轴的方向移动，再将测试轴承通过窗口放置在预紧室内并套设在芯轴上，内圈远离螺纹杆的端面与凸环抵接，内圈的内壁与芯轴过盈配合，此时远离螺纹杆的半外圈与垫片的内沿抵接，随后放开螺纹杆，螺纹杆在弹簧作用下向靠近测试轴承的方向移动，抵接端在弹簧的作用下和垫片对两个半外圈进行夹持，同时对两个半外圈施加一定的预紧力，保证两个半外圈紧密接触，需要更换测试轴承时，使螺纹杆远离芯轴，再使芯轴向远离螺纹杆的方向移动，即能对测试轴承脱离芯轴，从而达到保持更换前后预紧力不变的情况下快速更换测试轴承的目的，提高检测效率。

检测时，先使预紧室和外部工作台保持相对固定，使本发明保持稳定，芯轴远离螺纹杆的一端与外部电机和扭矩传感器连接，再在螺纹杆上套设负荷块提供一定的轴向载荷，在本发明保持静止后，启动外部电机，通过芯轴带动测试轴承的内圈转动，扭矩传感器即可检测出测试轴承的摩擦力矩大小。

本发明可以通过更换不同厚度的垫片来调整施加在测试轴承上的预紧力的大小，负荷块提供一定的轴向荷载，用于模拟实际运行环境，可通过改变负荷块的重量和数量来改变轴向载荷的大小，使检测结果更符合实际。

2作为本发明的进一步设置，所述抵接端包括腔口朝向芯轴的嵌入腔，所述芯轴和嵌入腔之间存在间隙，所述嵌入腔的腔壁上设有可与测试轴承的半外圈限位配合的台阶面。

采用上述方案，预紧时，测试轴承嵌入嵌入腔内，此时测试轴承远离垫片的半外圈与台阶面抵接，嵌入腔使两个半外圈保持同轴设置，能起到更好的预紧效果，使检测结果更符合实际运行情况。

3作为本发明的进一步设置，所述抵接端与螺纹杆可拆卸设置，所述弹簧的直径小于窗口的口径。

采用上述方案，优选抵接端与螺纹杆采用螺纹连接固定，方便拆装，通过更换不同型号的弹簧来调整施加在测试轴承上的预紧力的大小，方便调节。

4作为本发明的进一步设置，所述台阶面至嵌入腔的腔口的距离大于或等于五分之四的测试轴承的两半外圈向背的面之间的距离，所述凸环至芯轴朝向螺纹杆的端面之间的距离大于或等于五分之四的测试轴承的内圈两端面之间的距离。

采用上述方案，能更好对测试轴承进行固定，使测试轴承在检测时保持稳定，防止测试轴承在检测时出现径向位移。

5作为本发明的进一步设置，所述凸环的内外径之差大于或等于二分之一的测试轴承的内圈的内外径之差。

采用上述方案，能更好的固定测试轴承的内圈。

6作为本发明的进一步设置，所述台阶面的内外径之差大于或等于二分之一的测试轴承的半外圈的内外径之差。

7作为本发明的进一步设置，所述测试轴承的半外圈与垫片抵接的面积大于或等于二分之一的测试轴承的半外圈朝向垫片的面的总面积。

采用上述方案，能更好的固定测试轴承的两个半外圈。

8作为本发明的进一步设置，所述垫片呈圆柱形，所述垫片上设有与垫片同轴的穿设孔，所述芯轴穿设在穿设孔内，所述垫片上设有由垫片的外沿延伸至穿设孔的缺口，所述缺口的口径大于芯轴的直径。

采用上述方案，方便更换垫片。

9作为本发明的进一步设置，所述螺纹杆远离抵接端的一端设有拉拔帽。

采用上述方案，拉拔帽方便移动螺纹杆，优选螺纹杆和拉拔帽螺纹配合，方便更换、添加或减少负荷块。

10作为本发明的进一步设置，所述垫片朝向下通孔的端面上设有凸块，所述下通孔所在端面上设有供凸块嵌入的凹槽。

采用上述方案，凸块和凹槽配合，防止垫片在检测过程中沿自身轴线转动，使垫片检测过程中更加稳定，减小检测误差。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例立体图；

附图2为本发明具体实施例侧视图；

附图3为附图2的A-A剖视图一；

附图4为附图2的A-A剖视图二；

附图5为本发明具体实施例垫片示意图；

附图6为本发明具体实施例实际安装剖视图。

预紧室1、上通孔11、下通孔12、窗口13、凹槽14、螺纹杆2、抵接端21、嵌入腔211、台阶面2111、拉拔帽22、芯轴3、凸环31、垫片4、穿设孔41、缺口42、凸块43、弹簧5、负荷块6、螺母7、测试轴承8、半外圈81、内圈82、工作台91、电机92、扭矩传感器93。

台阶面至嵌入腔的腔口的距离a、两半外圈向背的面之间的距离b、凸环至芯轴朝向螺纹杆的端面之间的距离c、内圈两端面之间的距离d、凸环的内外径之差e、内圈的内外径之差f、台阶面的内外径之差g、半外圈的内外径之差h。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除特别说明外，描述中如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的具体实施例如附图所示。

一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，包括预紧室1，预紧室1相对的两端面上分别设有上通孔11和下通孔12，上通孔11内穿设有螺纹杆2，下通孔12内穿设有芯轴3。

芯轴3的外壁设有可与测试轴承8的内圈82限位配合的凸环31，下通孔12朝向上通孔11的一侧设有垫片4，垫片4的外沿与下通孔12所在的端面抵接，垫片4的内沿与测试轴承8远离螺纹杆2的半外圈81抵接，螺纹杆2朝向芯轴3的一端设有抵接端21，抵接端21与螺纹杆2可拆卸设置，抵接端21包括腔口朝向芯轴3的嵌入腔211，芯轴3和嵌入腔211之间存在间隙，嵌入腔211的腔壁上设有可与测试轴承8远离芯轴3的半外圈81限位配合的台阶面2111，螺纹杆2位于预紧室1内的一端套设有弹簧5，弹簧5的两端分别与抵接端21和上通孔11所在的端面抵接，预紧室1的侧壁上设有窗口13，螺纹杆2伸出预紧室1的一端套设有负荷块6，螺纹杆2上设有与螺纹杆2螺纹连接的防止负荷块6向预紧室1移动的螺母7。

测试轴承8包括一个内圈82和两个半外圈81，窗口13供垫片4和测试轴承8放入预紧室1或从预紧室1取出，对测试轴承8进行预紧时，先拉拔螺纹杆2向远离芯轴3的方向移动，再将测试轴承8通过窗口13放置在预紧室1内并套设在芯轴3上，内圈82远离螺纹杆2的端面与凸环31抵接，内圈82的内壁与芯轴3过盈配合，此时远离螺纹杆2的半外圈81与垫片4的内沿抵接，随后放开螺纹杆2，螺纹杆2在弹簧5作用下向靠近测试轴承8的方向移动，测试轴承8嵌入嵌入腔211内，此时测试轴承8远离垫片4的半外圈81与台阶面2111抵接，嵌入腔211使两个半外圈81保持同轴设置，能起到更好的预紧效果，抵接端21在弹簧5的作用下和垫片4对两个半外圈81进行夹持，同时对两个半外圈81施加一定的预紧力，保证两个半外圈81紧密接触，需要更换测试轴承8时，使螺纹杆2远离芯轴3，再使芯轴3向远离螺纹杆2的方向移动，测试轴承8脱离芯轴3，从而达到保持更换前后预紧力不变的情况下快速更换测试轴承8的目的，提高检测效率。

检测时，先使预紧室1和工作台91保持相对固定，本实施例通过螺栓固定，芯轴3远离螺纹杆2的一端与电机92和扭矩传感器93连接，再在螺纹杆2上套设负荷块6提供一定的轴向载荷，在本实施例保持静止后，启动外部电机92，通过芯轴3带动测试轴承8的内圈82转动，扭矩传感器93即可检测出测试轴承8的摩擦力矩大小。

本实施例可以通过更换不同厚度的垫片4和/或更换不同型号的弹簧5来调整来施加在测试轴承8上的预紧力的大小，负荷块6提供一定的轴向荷载，用于模拟实际运行环境，可通过改变负荷块6的重量和/或数量来改变轴向载荷的大小，使检测结果更符合实际。

台阶面2111至嵌入腔211的腔口的距离a大于或等于五分之四的两半外圈81向背的面之间的距离b，凸环31至芯轴3朝向螺纹杆2的端面之间的距离c大于或等于五分之四的内圈82两端面之间的距离d。能更好对测试轴承8进行固定，使测试轴承8在检测时保持稳定，防止测试轴承8在检测时出现径向位移。

凸环31的内外径之差e大于或等于二分之一的内圈82的内外径之差f。能更好的固定测试轴承8的内圈82。

台阶面2111的内外径之差g大于或等于二分之一的半外圈81的内外径之差h。半外圈81与垫片4抵接的面积大于或等于二分之一的半外圈81朝向垫片4的面的总面积。能更好的固定测试轴承8的两个半外圈81。

垫片4呈圆柱形，垫片4上设有与垫片4同轴的穿设孔41，芯轴3穿设在穿设孔41内，垫片4上设有由垫片4的外沿延伸至穿设孔41的缺口42，缺口42的口径大于芯轴3的直径。方便更换垫片4。

螺纹杆2远离抵接端21的一端设有拉拔帽22。拉拔帽22方便移动螺纹杆2，本实施例中，螺纹杆2和拉拔帽22螺纹配合，方便更换、添加或减少负荷块6。

垫片4朝向下通孔12的端面上设有凸块43，下通孔12所在端面上设有供凸块43嵌入的凹槽14。本实施例中，凸块43为立方体，凹槽14形状与凸块互补，凸块43和凹槽14配合，防止垫片4在检测过程中沿自身轴线转动，使垫片4检测过程中更加稳定，减小检测误差。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，其特征在于：包括对测试轴承进行预紧的预紧组件，所述预紧组件包括预紧室，所述预紧室相对的两端面上分别设有上通孔和下通孔，所述上通孔内穿设有螺纹杆，所述下通孔内穿设有芯轴，所述芯轴的外壁设有可与测试轴承的内圈限位配合的凸环，所述下通孔朝向上通孔的一侧设有垫片，所述垫片的外沿与下通孔所在的端面抵接，所述垫片的内沿与测试轴承远离螺纹杆的半外圈抵接，所述螺纹杆朝向芯轴的一端设有与测试轴承远离芯轴的半外圈抵接的抵接端，所述螺纹杆位于预紧室内的一端套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与抵接端和上通孔所在的端面抵接，所述预紧室的侧壁上设有窗口，所述螺纹杆伸出预紧室的一端套设有负荷块，所述螺纹杆上设有与螺纹杆螺纹连接的防止负荷块向预紧室移动的螺母，所述抵接端包括腔口朝向芯轴的嵌入腔，所述芯轴和嵌入腔之间存在间隙，所述嵌入腔的腔壁上设有可与测试轴承的半外圈限位配合的台阶面，所述抵接端与螺纹杆可拆卸设置，所述弹簧的直径小于窗口的口径，所述台阶面至嵌入腔的腔口的距离大于或等于五分之四的测试轴承的两半外圈向背的面之间的距离，所述凸环至芯轴朝向螺纹杆的端面之间的距离大于或等于五分之四的测试轴承的内圈两端面之间的距离，所述凸环的内外径之差大于或等于二分之一的测试轴承的内圈的内外径之差，所述台阶面的内外径之差大于或等于二分之一的测试轴承的半外圈的内外径之差，所述测试轴承的半外圈与垫片抵接的面积大于或等于二分之一的测试轴承的半外圈朝向垫片的面的总面积，所述垫片呈圆柱形，所述垫片上设有与垫片同轴的穿设孔，所述芯轴穿设在穿设孔内，所述垫片上设有由垫片的外沿延伸至穿设孔的缺口，所述缺口的口径大于芯轴的直径，所述螺纹杆远离抵接端的一端设有拉拔帽。

2.根据权利要求1 所述的双半外圈轴承摩擦力矩检测装置，其特征在于：所述垫片朝向下通孔的端面上设有凸块，所述下通孔所在端面上设有供凸块嵌入的凹槽。

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