CN116773193A - 一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，包括承载平台，承载平台的上部设置有第一静压支撑油缸和第二静压支撑油缸，第一静压支撑油缸和第二静压支撑油缸的内侧分别安装有支撑法兰，两个支撑法兰的内侧均安装有导流盖，两个支撑法兰的内侧共同安装有旋转轴，旋转轴的外侧与支撑法兰之间固定有被测轴承，旋转轴内侧安装有旋转分油器，第一静压支撑油缸的支撑轴一端与旋转分油器相连，第一静压支撑油缸的支撑轴内侧设置有油孔，润滑油从油孔穿过，经过旋转分油器进入到旋转轴的内侧，再通过旋转轴两侧的导流盖对被测轴承进行润滑。本发明中，可固定两个被测轴承，可测量单个轴承的扭矩情况。

Description

一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统

技术领域

本发明涉及轴承组摩擦扭矩测量技术领域，特别涉及一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统。

背景技术

轴承摩擦阻力影响轴承寿命的一项重要指标，也是是影响轴承相关系统的可靠性、精确性、安全性的重要因素，其对尖端科技应用场合和民用设施的应用都息息相关。如飞机起落架轴承、陀螺仪轴承、卫星天线轴承、高铁轴承、汽车轴承等等。

轴承组动、静态载荷摩擦扭矩测量试验机是目前轴承试验检测工作中的一种多功能试验装备，用途丰富、应用领域广，可以精确检测各种轴承组单元中每个独立轴承在不同环境、不同载荷、不同转速下的动态扭矩等性能试验。

但是，轴承的实际应用往往是已成对组合形式出现的，轴承组形成一个整体进行工作。在不改变工况与应用结构情况下，现有测试设备仅能整体测量轴承组的整体性能，其中具体单个轴承的扭矩情况无法测出。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明可以解决现有测试设备仅能整体测量轴承组的整体性能，其中具体单个轴承的扭矩情况无法测出的难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，包括承载平台，所述承载平台的上部设置有第一静压支撑油缸和第二静压支撑油缸，所述第一静压支撑油缸和第二静压支撑油缸的内侧分别安装有支撑法兰，两个所述支撑法兰的内侧均安装有导流盖，两个所述支撑法兰的内侧共同安装有与所述导流盖抵触的旋转轴，所述旋转轴的外侧与所述支撑法兰之间固定有被测轴承，所述旋转轴邻近所述第一静压支撑油缸的一端内侧安装有旋转分油器，所述第一静压支撑油缸的支撑轴一端与所述旋转分油器相连，所述第一静压支撑油缸的支撑轴内侧设置有油孔，润滑油从油孔穿过，经过所述旋转分油器进入到所述旋转轴的内侧，再通过所述旋转轴两侧的所述导流盖对被测轴承进行润滑。

作为本发明的一种优选技术方案，所述承载平台的上部安装有旋转驱动件，所述旋转驱动件的输出端与所述第一静压支撑油缸的支撑轴的端部相连，所述承载平台的上部安装有转速传感器，所述转速传感器的检测端朝向所述旋转驱动件的输出轴；所述旋转驱动件通过所述第一静压支撑油缸的支撑轴带动被测轴承内圈旋转，对被测轴承内圈施加轴向加载。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第二静压支撑油缸的支撑轴一端通过防转内轴与所述旋转轴远离所述旋转分油器的一侧相连，所述第一静压支撑油缸和所述第二静压支撑油缸的支撑轴的另一端外侧均安装有杠杆摆臂，所述承载平台的上部安装有两个可调节立柱，两个所述可调节立柱的上部均安装有第一负荷传感器，两个所述第一负荷传感器上部分别与两个所述杠杆摆臂的一侧相连。

作为本发明的一种优选技术方案，所述可调节立柱包括安装于所述承载平台上部的螺纹套，以及螺纹安装于所述螺纹套上部的连接杆，所述第一负荷传感器安装于所述连接杆的上部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑法兰的下部设置有弧形支架，所述弧形支架安装于所述承载平台的上部，所述弧形支架的三个侧部均分别安装有检测质心位移情况的振动传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述弧形支架包括弧板，安装于所述弧板侧部的护板，以及安装于所述弧板下部的支脚，三个所述振动传感器中的两个分别处于所述弧板的上侧部和下侧部，另一个所述振动传感器处于所述护板的上侧部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述承载平台的上部安装有支撑架，所述支撑架的侧部安装有横向作动器，所述横向作动器的输出端安装有第二负荷传感器；所述第二负荷传感器与所述第二静压支撑油缸的支撑轴的端部相连，并通过所述第二静压支撑油缸和所述防转内轴向所述旋转轴施加横向加载。

作为本发明的一种优选技术方案，所述横向作动器的输出轴与所述第二静压支撑油缸的支撑轴同轴设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述承载平台的中部安装有径向作动器，所述径向作动器的输出端安装有从所述承载平台中部穿过的叉杆，所述叉杆的内侧转动安装有压辊；所述压辊在所述径向作动器的驱动下上移，向所述旋转轴施加径向加载。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压辊最高点的高度高于所述叉杆最高点的高度，所述压辊最高处的外周线与所述旋转轴最低处的外周线处于同一立平面。

(三)有益效果

1.本发明提供的轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其通过设置两个支撑法兰，并在两个支撑法兰的内侧分别安装被测轴承，两个被测轴承之间通过旋转轴进行连接，可对两个被测轴承进行测试，测量单个轴承的扭矩情况，且润滑油从油孔穿过，经过旋转分油器进入到旋转轴的内侧，再通过旋转轴两侧的导流盖对被测轴承进行润滑，可对两个被测轴承进行润滑，以防润滑不充分对扭矩测量产生影响。

2.本发明提供的轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其通过旋转驱动件的运行带动第一静压支撑油缸的支撑轴转动，进而带动被测轴承转动，通过转速传感器测量旋转驱动件输出轴的旋转速度，此旋转速度即为被测轴承的旋转速度，有效的实现转速的测量。

3.本发明提供的轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其通过两个第一负荷传感器，可测试杠杆摆臂的扭矩，杠杆摆臂的扭矩即为被测轴承的扭矩，有效的实现扭矩的测量。

4.本发明提供的轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其通过在弧形支架的三个侧部安装振动传感器，通过测量振动情况，即可推算出被测轴承的质心位移情况；

5.本发明提供的轴承组摩擦扭矩测量试验系统，通过横向作动器和径向作动器，分别给旋转轴提供横向加载和径向加载，可通过每个被测轴承外圈独立测量各测试轴承摩擦扭矩。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明的第一视角示意图；

图2是本发明的第二视角示意图；

图3是本发明的主视剖面示意图；

图4是本发明的弧形支架和支撑法兰部分结构示意图；

图5是本发明的旋转轴部分结构示意图；

图6是本发明的防转内轴部分结构示意图；

图7是本发明的可调节立柱部分结构示意图；

图8是本发明的径向作动器和旋转轴部分结构示意图。

图中：1、承载平台；11、旋转驱动件；12、转速传感器；2、第一静压支撑油缸；13、支撑架；131、横向作动器；132、第二负荷传感器；141、径向作动器；142、叉杆；143、压辊；21、杠杆摆臂；22、可调节立柱；221、螺纹套；222、连接杆；23、第一负荷传感器；3、第二静压支撑油缸；31、防转内轴；4、支撑法兰；41、弧形支架；411、弧板；412、护板；413、支脚；42、振动传感器；5、导流盖；6、旋转轴；7、被测轴承；8、旋转分油器；9、油孔。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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设备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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图1至图8所示，一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，包括承载平台1，承载平台1的上部设置有第一静压支撑油缸2和第二静压支撑油缸3，第一静压支撑油缸2和第二静压支撑油缸3的内侧分别安装有支撑法兰4，两个支撑法兰4的内侧均安装有导流盖5，两个支撑法兰4的内侧共同安装有与导流盖5抵触的旋转轴6，旋转轴6的外侧与支撑法兰4之间固定有被测轴承7，旋转轴6邻近第一静压支撑油缸2的一端内侧安装有旋转分油器8，第一静压支撑油缸2的支撑轴一端与旋转分油器8相连，第一静压支撑油缸2的支撑轴内侧设置有油孔9，润滑油从油孔穿过，经过旋转分油器8进入到旋转轴6的内侧，再通过旋转轴6两侧的导流盖5对被测轴承7进行润滑。具体使用时，通过设置两个支撑法兰4，并在两个支撑法兰4的内侧分别安装被测轴承7，两个被测轴承7之间通过旋转轴6进行连接，可对两个被测轴承7进行测试，测量单个轴承的扭矩情况，且润滑油从油孔9穿过，经过旋转分油器8进入到旋转轴6的内侧，再通过旋转轴6两侧的导流盖5对被测轴承7进行润滑，可对两个被测轴承7进行润滑，以防润滑不充分对扭矩测量产生影响。

如图1、图2和图3所示，为了提供驱动的动力，在承载平台1的上部安装有旋转驱动件11，旋转驱动件11的输出端与第一静压支撑油缸2的支撑轴的端部相连，承载平台1的上部安装有转速传感器152，转速传感器12的检测端朝向旋转驱动件11的输出轴。具体使用时，旋转驱动件11通过第一静压支撑油缸2的支撑轴带动被测轴承7内圈旋转，对被测轴承7内圈施加轴向加载。应当理解的是，旋转驱动件11可选用电机或配置减速器的电机等。

如图1、图2、图3和图6所示，为了对扭矩进行测量，在第二静压支撑油缸3的支撑轴一端通过防转内轴31与旋转轴6远离旋转分油器8的一侧相连，第一静压支撑油缸2和第二静压支撑油缸3的支撑轴的另一端外侧均安装有杠杆摆臂21，承载平台1的上部安装有两个可调节立柱22，两个可调节立柱22的上部均安装有第一负荷传感器23，两个第一负荷传感器23上部分别与两个杠杆摆臂21的一侧相连。具体设置时，可调节立柱22包括安装于承载平台1上部的螺纹套221，以及螺纹安装于螺纹套221上部的连接杆222，第一负荷传感器23安装于连接杆222的上部。具体使用时，通过两个第一负荷传感器23，可测试杠杆摆臂21的扭矩，杠杆摆臂21的扭矩即为被测轴承7的扭矩，有效的实现扭矩的测量。

如图1、图2和图4所示，为了对质心位移情况进行测量，在支撑法兰4的下部设置有弧形支架41，弧形支架41安装于承载平台1的上部，弧形支架41的三个侧部均分别安装有检测质心位移情况的振动传感器42。另外，弧形支架41包括弧板411，安装于弧板411侧部的护板412，以及安装于弧板411下部的支脚413，三个振动传感器42中的两个分别处于弧板411的上侧部和下侧部，另一个振动传感器421处于护板412的上侧部。具体使用时，通过测量振动情况，即可推算出被测轴承7的质心位移情况，通过三个振动传感器42检测出的振动情况，即可拟合出质心的偏移情况，进而算出质心位移情况。

如图1、图2和图3所示，承载平台1的上部安装有支撑架13，支撑架13的侧部安装有横向作动器131，横向作动器131的输出端安装有第二负荷传感器132，横向作动器131的输出轴与第二静压支撑油缸3的支撑轴同轴设置，具体使用时，第二负荷传感器132与第二静压支撑油缸3的支撑轴的端部相连，并通过第二静压支撑油缸3和防转内轴31向旋转轴6施加横向加载。具体设置时，横向作动器131可选用电缸或气缸。

如图1、图2、图3和图8所示，承载平台1的中部安装有径向作动器141，径向作动器141的输出端安装有从承载平台1中部穿过的叉杆142，叉杆142的内侧转动安装有压辊143，压辊143最高点的高度高于叉杆142最高点的高度，压辊143最高处的外周线与旋转轴6最低处的外周线处于同一立平面。具体使用时，压辊143在径向作动器141的驱动下上移，向旋转轴6施加径向加载，将径向力加载至被测轴承7的内圈旋转轴6上，加载点位置可沿轴向调整，根据调整距离大小在对被测轴承7径向加载，同时产生一个可控偏转力矩。径向作动器可选用电缸或气缸。

工作原理，具体使用时，将两个被测轴承7固定在两个支撑法兰4的内侧，润滑油从油孔9穿过，经过旋转分油器8进入到旋转轴6的内侧，再通过旋转轴6两侧的导流盖5对被测轴承7进行润滑，可对两个被测轴承7进行润滑，以防润滑不充分对扭矩测量产生影响。

根据需求运行旋转驱动件11，旋转驱动件11通过第一静压支撑油缸2的支撑轴带动被测轴承7内圈旋转，对被测轴承7内圈施加轴向加载，并利用转速传感器12测量速度。

通过第二静压支撑油缸3和防转内轴31向旋转轴6施加横向加载，压辊143在径向作动器141的驱动下上移，向旋转轴6施加径向加载，将径向力加载至被测轴承7的内圈旋转轴6上，加载点位置可沿轴向调整，根据调整距离大小在对被测轴承7径向加载，实现横向加载和径向加载的施加和调整，可通过每个被测轴承外圈独立测量各测试轴承摩擦扭矩。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，包括承载平台(1)，其特征在于：所述承载平台(1)的上部设置有第一静压支撑油缸(2)和第二静压支撑油缸(3)，所述第一静压支撑油缸(2)和第二静压支撑油缸(3)的内侧分别安装有支撑法兰(4)，两个所述支撑法兰(4)的内侧均安装有导流盖(5)，两个所述支撑法兰(4)的内侧共同安装有与所述导流盖(5)抵触的旋转轴(6)，所述旋转轴(6)的外侧与所述支撑法兰(4)之间固定有被测轴承(7)，所述旋转轴(6)邻近所述第一静压支撑油缸(2)的一端内侧安装有旋转分油器(8)，所述第一静压支撑油缸(2)的支撑轴一端与所述旋转分油器(8)相连，所述第一静压支撑油缸(2)的支撑轴内侧设置有油孔(9)，润滑油从油孔穿过，经过所述旋转分油器(8)进入到所述旋转轴(6)的内侧，再通过所述旋转轴(6)两侧的所述导流盖(5)对被测轴承(7)进行润滑。

2.根据权利要求1所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述承载平台(1)的上部安装有旋转驱动件(11)，所述旋转驱动件(11)的输出端与所述第一静压支撑油缸(2)的支撑轴的端部相连，所述承载平台(1)的上部安装有转速传感器(12)，所述转速传感器(12)的检测端朝向所述旋转驱动件(11)的输出轴；所述旋转驱动件(11)通过所述第一静压支撑油缸(2)的支撑轴带动被测轴承(7)内圈旋转，对被测轴承(7)内圈施加轴向加载。

3.根据权利要求1或2所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述第二静压支撑油缸(3)的支撑轴一端通过防转内轴(31)与所述旋转轴(6)远离所述旋转分油器(8)的一侧相连，所述第一静压支撑油缸(2)和所述第二静压支撑油缸(3)的支撑轴的另一端外侧均安装有杠杆摆臂(21)，所述承载平台(1)的上部安装有两个可调节立柱(22)，两个所述可调节立柱(22)的上部均安装有第一负荷传感器(23)，两个所述第一负荷传感器(23)上部分别与两个所述杠杆摆臂(21)的一侧相连。

4.根据权利要求3所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述可调节立柱(22)包括安装于所述承载平台(1)上部的螺纹套(221)，以及螺纹安装于所述螺纹套(221)上部的连接杆(222)，所述第一负荷传感器(23)安装于所述连接杆(222)的上部。

5.根据权利要求1或2所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述支撑法兰(4)的下部设置有弧形支架(41)，所述弧形支架(41)安装于所述承载平台(1)的上部，所述弧形支架(41)的三个侧部均分别安装有检测质心位移情况的振动传感器(42)。

6.根据权利要求5所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述弧形支架(41)包括弧板(411)，安装于所述弧板(411)侧部的护板(412)，以及安装于所述弧板(411)下部的支脚(413)，三个所述振动传感器(42)中的两个分别处于所述弧板(411)的上侧部和下侧部，另一个所述振动传感器(421)处于所述护板(412)的上侧部。

7.根据权利要求1或2所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述承载平台(1)的上部安装有支撑架(13)，所述支撑架(13)的侧部安装有横向作动器(131)，所述横向作动器(131)的输出端安装有第二负荷传感器(132)；所述第二负荷传感器(132)与所述第二静压支撑油缸(3)的支撑轴的端部相连，并通过所述第二静压支撑油缸(3)和所述防转内轴(31)向所述旋转轴(6)施加横向加载。

8.根据权利要求7所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述横向作动器(131)的输出轴与所述第二静压支撑油缸(3)的支撑轴同轴设置。

9.根据权利要求1或7所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述承载平台(1)的中部安装有径向作动器(141)，所述径向作动器(141)的输出端安装有从所述承载平台(1)中部穿过的叉杆(142)，所述叉杆(142)的内侧转动安装有压辊(143)；所述压辊(143)在所述径向作动器(141)的驱动下上移，向所述旋转轴(6)施加径向加载。

10.根据权利要求8所述的一种轴承组摩擦扭矩测量试验系统，其特征在于：所述压辊(143)最高点的高度高于所述叉杆(142)最高点的高度，所述压辊(143)最高处的外周线与所述旋转轴(6)最低处的外周线处于同一立平面。