CN203385499U - 轴承摩擦力矩检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及轴承摩擦力矩检测仪。本实用新型轴承摩擦力矩检测仪，包括动力装置和测量装置，动力装置输出端连接有主轴，测量装置包括用于固定被测轴承的试验夹具、设于被测轴承外圈上用于检测轴承摩擦力矩的测力组件及用于模拟被测轴承工作温度环境的温控箱，试验夹具包括芯轴，芯轴一端与主轴连接，另一端安装被测轴承以及防松构件；温控箱的温控室内装设有用于调节温控室内温度的温控器，试验夹具位于温控箱的温控室内。本实用新型与现有技术相比，实现被测轴承在接近工作温度环境下，进行启动以及旋转时的摩擦力矩测量，测量更加可靠，便于对轴承进行准确可靠的改进。

Description

轴承摩擦力矩检测仪

技术领域

本实用新型涉及测量设备技术领域，具体涉及一种轴承摩擦力矩检测仪，用于检测轴承瞬时启动力矩和旋转时摩擦力矩。 

背景技术

轴承摩擦力矩是轴承的重要指标，影响着使用轴承的机器的能耗；例如电机轴承旋转摩擦力矩大，会减低电机转速；汽车启动电机启动力矩大，会引起发动机不容易发动等等。目前全世界都在倡导节能，所以通过检测轴承摩擦力矩，从而对轴承进行改进，对机器节能有重要作用；传统的，轴承摩擦阻力的检查是采用徒手检查的方法，检查轴承在旋转时的阻滞现象，以定性的粗略判断其轴承摩擦阻力大小，人为因素的影响较大，存在检查不可靠的缺陷。 

中国专利号为200610052086.8“轴承微负荷、不同转速摩擦力矩测量及测量仪”，提供了一种实现轴承不同转速下的摩擦力矩测量；但该测量仪存在如下缺陷：1）无法实现轴承在实际使用工作环境下的启动力矩和摩擦力矩的测量，造成测量数据不可靠，为最终轴承的改进带来不便；2）将被测轴承的内圈固定套设在专用芯轴上，然后通过压板进行限位固定，将测力计的吊线挂在被测轴承外圈上进行测量，这样设置下轴承外圈为固定存在轴承固定不可靠的缺陷，且该设置下吊线固定不可靠，容易发生摆动，造成测力不准确可靠的问题。 

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种轴承摩擦力矩检测设备，可模拟被测轴承实际工作环境，并在此工作环境下检测轴承的瞬时启动力矩和旋转时摩擦力矩，具有操作方便以及测量数据准确可靠的优点。 

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种轴承摩擦力矩检测仪，包括有动力装置和测量装置，动力装置输出端连接有主轴，测量装置包括有用于固定被测轴承的试验夹具、设于被测轴承外圈上用于检测轴承摩擦力矩的测力组件以及用于模拟被测轴承工作温度环境的温控箱，试验夹具包括有芯轴，芯轴一端与主轴连接，另一端安装被测轴承以及防松构件，所述温控箱的温控室内装设有用于调节温控室内温度的温控器，所述试验夹具位于温控箱的温控室内。 

通过采用上述技术方案，检测时，调节温控箱内的温度，使测试环境温度接近或等于被测轴承使用温度，恒温一段时间，启动动力装置驱动主轴转动，带动芯轴转动，芯轴带动固定在其上的被测轴承内圈转动，轴承启动时以及旋转时产生的摩擦力矩传递到设于轴承外圈上的测力组件上完成测量；通过温控箱模拟被测轴承的实际工作环境温度，检测出的数据更加准确可靠，同时具有检测操作方便的优点。 

本实用新型进一步设置为：所述的试验夹具还包括有用于固定被测轴承外圈的轴承外罩，轴承外罩为中部开设有安装孔的环状结构，所述芯轴安装被测轴承的一端插入安装孔内，轴承外罩上设有将被测轴承外圈夹紧固定在轴承外罩内圈中的夹紧件，轴承外罩外圈连接所述测力组件。 

通过采用上述技术方案，实现轴承外圈的固定，使轴承固定更加可靠，提高测量可靠性。 

本实用新型进一步设置为：所述的轴承外罩内圈开设有轴向一端开口设置的台阶槽，所述夹紧件为外圈压板，外圈压板固定于轴承外罩朝向台阶槽开口的一侧上，所述外圈压板固定在轴承外罩上将台阶槽的开口封闭构成供被测轴承外圈嵌入的安装槽。 

通过采用上述技术方案，被测轴承的外圈固定简单可靠。 

本实用新型进一步设置为：所述的测力组件包括有测力计，测力计上连接有线，所述轴承外罩外圈上开设有绕线槽，所述线固定在绕线槽内，且线的力作用线与轴承外罩的外径切线重合。 

通过采用上述技术方案，结构简单，操作方便，测量可靠。 

本实用新型进一步设置为：所述安装槽的底壁与被测轴承的外圈外径间隙配合。 

通过采用上述技术方案，为测试轴承提供一定的径向载荷，可以引导和固定线。 

本实用新型进一步设置为：所述的芯轴安装被测轴承内圈一端外圈壁上开设有轴向一端开口设置的内凹台阶槽，所述防松件为内圈压板，内圈压板固定在芯轴朝向内凹台阶槽的开口一侧上构成将被测轴承内圈压紧在内凹台阶槽内。 

通过采用上述技术方案，轴承内圈的固定安装方便可靠。 

本实用新型进一步设置为：所述芯轴与主轴连接一端是端部为小端的莫氏锥柄，相应的主轴上设有与莫氏锥柄相适配的锥孔，所述芯轴上的莫氏锥柄插入主轴的锥孔内。 

通过采用上述技术方案，提高芯轴的安装拆卸速度，减少更换芯轴时间。 

本实用新型进一步设置为：所述的动力装置上设有实现主轴转速调节的调速设备。 

所述的调速设备为减速机，减速机的输入端与动力装置的输出端连接，减速机的输出端安装主轴。 

通过采用上述技术方案，实现主轴输入速度可调节，实现被测轴承在不同转速下的启动力矩以及旋转时的摩擦力矩测量。 

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。 

附图说明

图1为本实用新型具体实施例轴承摩擦力矩检测仪的结构示意图； 

图2为本实用新型具体实施例试验夹具的结构示意图（包括主轴与芯轴的安装结构）；

1-电机，2-主轴，200-锥孔，3-试验夹具，30-芯轴，300-莫氏锥柄，301-内凹台阶槽，31-内圈压板，32-轴承外罩，320-绕线槽，321-台阶槽，4-温控箱，40-温控室，5-温控器，6-减速机，7-测力计，70-线，8-被测轴承，80-被测轴承内圈，81-被测轴承外圈。

具体实施方式

 参见附图1、附图2，本实用新型公开的一种轴承摩擦力矩检测仪，包括有动力装置和测量装置；本具体实施例中，动力装置为电机1，当然动力装置可为液压、气压等设备，电机1具有安装方便，使用方便的优点，本实用新型优先采用电机1，电机1连接主轴2，所述的电机1上设有实现主轴2转速调节的调速设备，所述的调速设备为减速机6，减速机6的输入端与电机1的输出端连接，减速机6的输出端安装主轴2；当然调速设备还可以为调频装置，实现改变主轴2的转速。 

所述测量装置包括有用于固定被测轴承的试验夹具3、设于被测轴承外圈81上用于检测轴承摩擦力矩的测力组件以及用于模拟被测轴承工作温度环境的温控箱4。试验夹具3包括有芯轴30以及轴承外罩32，芯轴30一端与主轴2连接，该端采用端部为小端的三号莫氏锥度的莫氏锥柄300设置，相应的，主轴2上设有与芯轴30上莫氏锥柄300相适配的三号莫氏锥度的锥孔200设置，当然莫氏锥柄300以及锥孔200也可采用其它的莫氏锥度设置，但三号莫氏锥度最为适合，故本实用新型优先采用三号莫氏锥度设置；芯轴30的另一端安装被测轴承8以及防松构件，被测轴承内圈80套设在芯轴30上，并通过防松构件进行固定；为使被测轴承8运转安全，所述的芯轴30安装被测轴承内圈80一端外圈壁上开设有轴向一端开口设置的内凹台阶槽301，所述防松件为内圈压板31，内圈压板31固定在芯轴30朝向内凹台阶槽301的开口一侧上构成将被测轴承内圈80压紧在内凹台阶槽301内；本实施例中，内凹台阶槽301的开口朝向背离主轴2一端，内圈压板31通过螺钉固定在芯轴30端部将被测轴承内圈80压紧在内凹台阶槽301内；这样设置下被测轴承内圈80的安装结构简单以及安装方便可靠，当然作为本实用新型可行的技术方案，所述的被测轴承8还可通过两个夹板固定在芯轴30上实现就爱那个被测轴承内圈80夹紧固定在芯轴30上或内凹台阶槽301开口朝向主轴2一端设置，但上述两种设置均存在设置不便或安装不便的缺陷，故本实用新型优先采用本具体实施例中的结构设置。所述的轴承外罩32为中部开设有安装孔的环状结构，轴承外罩32上设有将被测轴承外圈81夹紧固定在轴承外罩32内圈中的夹紧件，所述芯轴30安装被测轴承8的一端插入安装孔内，使被测轴承8位于轴承外罩32的安装孔内，通过被测轴承8实现芯轴30旋转动配于轴承外罩32内，然后通过夹紧件将被测轴承外圈81夹紧在轴承外罩32内圈上；为使被测轴承外圈81安装可靠，所述的轴承外罩32内圈开设有轴向一端开口设置的台阶槽321，所述夹紧件为外圈压板33，外圈压板33固定于轴承外罩32朝向台阶槽321开口的一侧上，所述外圈压板33固定在轴承外罩32上将台阶槽321的开口封闭构成供被测轴承外圈81嵌入的安装槽；本实施例中台阶槽321开口朝向背离主轴2的一端，外圈压板33通过螺钉与轴承外罩32连接，将轴承外圈81压紧在台阶槽321内。 

所述的测力组件包括有测力计7，测力计7上连接有线70；所述轴承外罩32外圈上开设有绕线槽320，所述线70固定在绕线槽320内，且线70的力作用线与轴承外罩32的外径切线重合。为确保线70连接在轴承外罩32外圈上后，线70的力作用线与轴承外罩32的外径切线重合，所述轴承外罩的安装槽底壁与被测轴承外圈81外径间隙配合；这样为测试轴承8提供一定的径向载荷，可以引导和固定线70。 

所述温控箱4的温控室40内装设有用于调节温控室40内温度的温控器5，温控器5可为电加热和制冷机等，所述试验夹具3位于温控箱4的温控室40内，即被测轴承8被固定在温控箱4的温控室40内，通过温控器5使温控室40内测试环境温度接近或等于被测轴承8的使用温度；本实施例中所述电机1的输出轴伸入温控箱4的温控室40内，减速机6设于温控室40内，测力计7通过线70伸出温控室40。 

本实用新型的轴承摩擦力矩检测仪对轴承检测步骤为：1）根据不同被测轴承8的尺寸，选用不同尺寸的芯轴30和轴承外罩32，先将被测轴承8装到轴承外罩32中，再把芯轴30装到主轴2上； 

2）把被测轴承8装到芯轴30上，通过螺钉锁紧内圈压板31和外圈压板33；

3）用线70将轴承外罩32和测力计7连接起来，保证测力点和轴承外罩32外径相切；

4）调节温度和转速；

5）恒温一段时间，启动电机1，读取测力计7指示读数，测力计7的指示值×轴承外罩32的绕线槽320直径就是被测轴承8的摩擦力矩；根据经验，一般将从0到启动后1min内最大力矩作为启动力矩，运转5分钟后开始记录旋转时的摩擦力矩。

Claims (9)

1.一种轴承摩擦力矩检测仪，包括有动力装置和测量装置，动力装置输出端连接有主轴，测量装置包括有用于固定被测轴承的试验夹具以及设于被测轴承外圈上用于检测轴承摩擦力矩的测力组件，试验夹具包括有芯轴，芯轴一端与主轴连接，另一端安装被测轴承以及防松构件，其特征在于：所述的测量装置还包括有用于模拟被测轴承工作温度环境的温控箱，温控箱的温控室内装设有用于调节温控室内温度的温控器，所述试验夹具位于温控箱的温控室内。

2.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述的试验夹具还包括有用于固定被测轴承外圈的轴承外罩，轴承外罩为中部开设有安装孔的环状结构，所述芯轴安装被测轴承的一端插入安装孔内，轴承外罩上设有将被测轴承外圈夹紧固定在轴承外罩内圈中的夹紧件，轴承外罩外圈连接所述测力组件。

3.根据权利要求2所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述轴承外罩的内圈开设有轴向一端开口设置的台阶槽，所述夹紧件为外圈压板，外圈压板固定于轴承外罩朝向台阶槽开口的一侧上，所述外圈压板固定在轴承外罩上将台阶槽的开口封闭构成供被测轴承外圈嵌入的安装槽。

4.根据权利要求2或3所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述的测力组件包括有测力计，测力计上连接有线，所述轴承外罩外圈上开设有绕线槽，所述线固定在绕线槽内，且线的力作用线与轴承外罩的外径切线重合。

5.根据权利要求4所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述安装槽的底壁与被测轴承的外圈外径间隙配合。

6.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述的芯轴安装被测轴承内圈一端外圈壁上开设有轴向一端开口设置的内凹台阶槽，所述防松件为内圈压板，内圈压板固定在芯轴朝向内凹台阶槽的开口一侧上构成将被测轴承内圈压紧在内凹台阶槽内。

7.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述芯轴与主轴连接一端是端部为小端的莫氏锥柄设置，相应的主轴上设有与莫氏锥柄相适配的锥孔，所述芯轴上的莫氏锥柄插入主轴的锥孔内。

8.根据权利要求1所述的轴承摩擦力矩检测仪，其特征在于：所述的动力装置上设有实现主轴转速调节的调速设备。

9.所述的调速设备为减速机，减速机的输入端与动力装置的输出端连接，减速机的输出端安装主轴。

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