CN209783786U - 一种关节轴承无载启动力矩测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种关节轴承无载启动力矩测试装置，涉及关节轴承测试领域，该关节轴承无载启动力矩测试装置包括底座、施压装置、第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置，其中，底座用于支撑外圈的下表面；施压装置具有第一位置和第二位置，当位于第一位置时，施压装置与外圈的上表面抵接，当位于第二位置时，施压装置与外圈的上表面分离；第一驱动装置用于驱动施压装置在第一位置和第二位置之间移动；第二驱动装置能够与内圈固接并带动内圈相对外圈转动；检测装置，当施压装置位于第一位置时，检测装置用于检测施压装置施加给外圈上表面的作用力。该关节轴承无载启动力矩测试装置能够实现关节轴承的夹持，并实现对关节轴承外圈施加力的调整。

Description

一种关节轴承无载启动力矩测试装置

技术领域

本实用新型涉及关节轴承测试领域，尤其是涉及一种关节轴承无载启动力矩测试装置。

背景技术

自润滑关节轴承是飞机上使用最广泛的轴承，其具有结构简单、维护方便的特点。无载启动力矩是关节轴承的一项重要性能指标，是指轴承在尽可能小的夹持力的情况下，轴承内圈相对于外圈开始转动时的力矩，是轴承检测的必检项目。目前现有关节轴承无载启动力矩主要由两种测量方法，一种是通过在关节轴承外圈粘贴胶布悬挂砝码的方式，此方式虽然测量准确但费时费力，效率低下；另一种方法使将关节轴承固定在装置上，通过夹持外圈外径及内圈内径进行相对运动，但此方法的测量结果不够准确，因为关节轴承外圈的硬度较低，对外圈施加一定的力后，外圈会产生塑性变形影响测量结果。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种关节轴承无载启动力矩测试装置，能够实现关节轴承的夹持，并实现对关节轴承外圈夹持力的调整。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种关节轴承无载启动力矩测试装置，关节轴承包括内圈和套设在所述内圈上的外圈，该关节轴承无载启动力矩测试装置包括底座、施压装置、第一驱动装置、第二驱动装置和检测装置，其中，底座用于支撑所述外圈的下表面；施压装置具有第一位置和第二位置，当位于所述第一位置时，所述施压装置与所述外圈的上表面抵接，当位于所述第二位置时，所述施压装置与所述外圈的上表面分离；第一驱动装置用于驱动所述施压装置在所述第一位置和所述第二位置之间移动；第二驱动装置能够与所述内圈固接并带动所述内圈相对所述外圈转动；检测装置，当所述施压装置位于所述第一位置时，所述检测装置用于检测所述施压装置施加给所述外圈上表面的作用力。

进一步地，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括支撑架，所述支撑架安装在所述底座上，所述施压装置与所述支撑架滑动连接。

进一步地，所述第二驱动装置包括驱动件、内圈上夹具和内圈下夹具；所述内圈上夹具与所述内圈下夹具固连，所述内圈位于所述内圈上夹具和所述内圈下夹具之间，并且所述内圈的上表面和下表面分别与所述内圈上夹具和所述内圈下夹具抵接；所述驱动件与所述内圈上夹具固接，且用于驱动所述内圈上夹具转动。

进一步地，所述内圈上夹具被配置为分别与所述内圈的上表面和内表面抵接，所述内圈下夹具被配置为分别与所述内圈的下表面和内表面抵接。

进一步地，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括第一弹性件和第二弹性件，所述第一弹性件设置在所述内圈的上表面和内表面的拐角处，所述第二弹性件设置在所述内圈的下表面和内表面的拐角处，所述内圈上夹具通过所述第一弹性件分别与所述内圈的上表面和内表面抵接，所述内圈下夹具通过所述第二弹性件分别与所述内圈的下表面和内表面抵接。

进一步地，所述施压装置包括相固连的外圈上夹具和基座，所述外圈上夹具能够与所述外圈抵接，所述基座与所述支撑架滑动连接；所述底座上设有外圈下夹具，所述外圈下夹具用于支撑所述外圈的下表面。

进一步地，所述外圈上夹具被配置为分别与所述外圈的上表面和外周面抵接；所述外圈下夹具被配置为分别与所述外圈的下表面和外周面抵接。

进一步地，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括第三弹性件和第四弹性件，所述第三弹性件设置在所述外圈的上表面和外周面的拐角处，所述第四弹性件设置在所述外圈的下表面和外周面的拐角处，所述外圈上夹具通过所述第三弹性件分别与所述外圈的上表面和外周面抵接，所述外圈下夹具通过所述第四弹性件分别与所述外圈的下表面和外周面抵接。

进一步地，所述支撑架和所述施压装置中的一个上设有滑轨，另一个上设有滑块，所述滑块与所述滑轨滑动配合。

进一步地，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括限位装置，所述限位装置用于将所述施压装置和所述支撑架的相对位置锁定。

本实用新型的有益效果为：通过施压装置与底座配合，从而实现关节轴承的夹持，通过检测装置检测关节轴承外圈所受的载荷，并通过第一驱动装置驱动施压装置移动，从而调整施压装置施加在关节轴承外圈上的载荷。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承无载启动力矩测试装置的结构示意图(去掉驱动件和第一驱动装置，施压装置位于第二位置时)；

图3是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承无载启动力矩测试装置的剖视图(去掉驱动件和第一驱动装置，施压装置位于第二位置时)；

图4是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承无载启动力矩测试装置的剖视图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承无载启动力矩测试装置的剖视图(去掉驱动件和第一驱动装置，施压装置位于第一位置时)；

图6是图5中A处的放大图；

图7是本实用新型具体实施方式提供的关节轴承无载启动力矩测试装置中的内圈上夹具的主视图。

图中：

100-关节轴承；101-内圈；102-外圈；

1-底座；11-外圈下夹具；111-第四弹性件；

2-施压装置；20-齿轮；21-外圈上夹具；211-第三弹性件；22-基座；221-滑块；23-限位件；24-驱动轴；

3-支撑架；31-滑轨；32-齿条；

4-第二驱动装置；41-内圈上夹具；411-轴肩部；412-配合部；413-连接部；414-第一弹性件；42-内圈下夹具；421-第二弹性件；

5-检测装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

本实施例中提供了一种关节轴承无载启动力矩测试装置，用于对关节轴承100的启动力矩进行检测，其中，如图1所示，关节轴承100包括内圈101和套设在内圈101上的外圈102，内圈101能够相对外圈102转动，该关节轴承无载启动力矩测试装置用于检测内圈101相对于外圈102开始旋转时所需的力矩。

如图2所示，该关节轴承无载启动力矩测试装置包括底座1、施压装置2、第一驱动装置和第二驱动装置4，其中，底座1用于支撑外圈102的下表面；施压装置2具有第一位置和第二位置，当位于第一位置时，施压装置2与外圈102的上表面抵接，当位于第二位置时，施压装置2与外圈102的上表面分离；第一驱动装置用于驱动施压装置2在第一位置和第二位置之间移动；第二驱动装置4能够与内圈101固接并带动内圈101相对外圈102转动。该关节轴承无载启动力矩测试装置通过施压装置2与底座1配合，从而实现对关节轴承100的夹持，通过第一驱动装置驱动施压装置2移动，从而调整施压装置2施加在外圈102上的载荷，通过第二驱动装置4驱动内圈101相对外圈102转动，从而检测关节轴承100的启动力矩。

具体地，底座1上设有外圈下夹具11，关节轴承100能够放置在外圈下夹具11上，外圈下夹具11用于支撑外圈102的下表面。进一步地，施压装置2包括相固连的外圈上夹具21和基座22，外圈上夹具21能够与外圈102的上表面抵接，基座22能够带动外圈上夹具21在第一位置和第二位置之间移动。

优选地，外圈上夹具21被配置为分别与外圈102的上表面和外周面抵接，外圈下夹具11被配置为分别与外圈102的下表面和外周面抵接。本实施例中，可选地，外圈上夹具21上设有第一阶梯槽，外圈下夹具11上设有第二阶梯槽。其中，第一阶梯槽的槽底用于与外圈102的上表面抵接，第一阶梯槽的侧壁用于与外圈102的外周面抵接，第二阶梯槽的槽底用于与外圈102的下表面抵接，第二阶梯槽的侧壁用于与外圈102的外周面抵接，从而实现外圈102的轴向夹持和径向夹持，避免在测试过程中，因外圈102的移动影响测试结果。

为便于实现施压装置2的移动，本实施例中，该关节轴承无载启动力矩测试装置还包括支撑架3。支撑架3垂直设置并固定在底座1上，施压装置2与支撑架3滑动连接，从而实现施压装置2相对支撑架3移动。具体地，基座22与支撑架3滑动连接。

优选地，支撑架3和施压装置2中的一个上设有滑轨31，另一个上设有滑块221，滑块221与滑轨31滑动配合，使施压装置2能够沿滑轨31移动。本实施例中，示例性地，在支撑架3上设有滑轨31，在施压装置2的基座22上固连有滑块221。

可选地，滑轨31沿水平方向的截面为燕尾形，滑块221上对应设有燕尾槽，滑块221通过燕尾槽能够与滑轨31配合，便于实现施压装置2的定位，防止施压装置2转动。

可选地，如图3所示，支撑架3上设有齿条32，滑块221上对应设有齿轮20，当滑块221与滑轨31配合时，齿轮20与齿条32相啮合，使施压装置2沿滑轨31的移动更稳定，便于实现施压装置2位置的微调。具体地，齿条32的延伸方向与滑轨31的延伸方向平行。

可选地，施压装置2上还设有驱动轴24。驱动轴24与齿轮20可以采用键连接或者过盈连接，当然，驱动轴24也可以与齿轮20一体成型，从而使驱动轴24能够带动齿轮20旋转。通过第一驱动装置驱动驱动轴24转动，带动齿轮20沿齿条32旋转啮合，从而带动施压装置2沿滑轨31移动。

第一驱动装置可以采用人力或者电机等方式，驱动施压装置2在第一位置和第二位置之间移动。本实施例中，示例性地，第一驱动装置为人力驱动，技术人员可以直接手动转动驱动轴24，从而带动齿轮20沿齿条32运动，以实现施压装置2沿滑轨31的移动。当然，第一驱动装置也可以采用电机，电机的输出轴与驱动轴24相连，通过控制电机的正转和反转，带动驱动轴24旋转，从而实现施压装置2的上下移动，其中，控制电机的正转和反转为现有技术，本实施例中不再赘述。可以理解的是，施压装置2施加给外圈102上表面的作用力能够通过人力或者电机等方式进行调整。

此外，为实现施压装置2位置的固定，在测试过程中，避免因施压装置2的移动造成其施加在外圈102上的作用力发生改变，从而影响测试结果，优选地，该关节轴承无载启动力矩测试装置还包括限位装置，用于将施压装置2和支撑架3的相对位置锁定。可选地，限位装置包括限位件23，限位件23滑动位于施压装置2上，限位件23具有锁止位置和解锁位置，限位件23能在锁止位置和解锁位置之间移动。具体地，如图4所示，当限位件23位于锁止位置时，限位件23与滑轨31抵紧，使得施压装置2和滑轨31的相对位置锁定；当限位件23位于解锁位置时，限位件23位于远离滑轨31处，使得施压装置2可以沿滑轨31移动。当然，本领域技术人员可以采用其他方式实现施压装置2位置的锁定和解锁，本实施例不做具体限定。

为实现内圈101的有效夹持，便于驱动内圈101相对外圈102转动，优选地，第二驱动装置4包括驱动件、内圈上夹具41和内圈下夹具42。其中，如图5-6所示，内圈上夹具41与内圈下夹具42固连，内圈101位于内圈上夹具41和内圈下夹具42之间，并且内圈101的上表面和下表面分别与内圈上夹具41和内圈下夹具42抵接，驱动件与内圈上夹具41固接，且用于驱动内圈上夹具41转动。

优选地，内圈上夹具41被配置为分别与内圈101的上表面和内表面抵接，内圈下夹具42被配置为分别与内圈101的下表面和内表面抵接，从而实现内圈101的轴向夹持和径向夹持。本实施例中，如图7所示，内圈上夹具41包括轴肩部411、配合部412和连接部413，轴肩部411用于抵住内圈101的上表面，配合部412穿过内圈101并与内圈101的内表面配合，连接部413用于与驱动件连接；内圈下夹具42上设有台阶，台阶的底面与内圈101的下表面抵接，台阶的侧壁与内圈101的内表面抵接，内圈下夹具42与内圈上夹具41的配合部412可以通过螺纹连接。

驱动件可以采用人力或者扭矩测量仪等方式，驱动内圈上夹具41带动内圈101相对外圈102转动。当驱动件为人力驱动时，可以采用扭矩扳手、扭力表等与内圈上夹具41连接，技术人员直接手动操作扭矩扳手或扭力表，从而得到关节轴承100的启动力矩值，其中扭矩扳手和扭力表均为现有技术的成熟产品，本实施例中不再赘述，本实施例中，示例性地，可以采用型号为BTG90CN的扭力表实现；当驱动件为扭矩测量仪时，扭矩测量仪的本体固定在支撑架3上，扭矩测量仪的输出端与内圈上夹具41相连接，通过扭矩测量仪驱动内圈101转动，并得到关节轴承100的启动力矩值，扭矩测量仪为现有技术的成熟产品，本实施例中不再赘述。当然，本领域技术人员可以根据实际情况设置驱动件，本实施例不作具体限定。

为检测关节轴承100的无载启动力矩，需要关节轴承100的内圈101和外圈102处于没有径向或轴向载荷的无载状态下，但在实际操作中，很难达到关节轴承100无载的状态，因此，为确保关节轴承100有效夹持的同时，尽量减小关节轴承100所受的夹持力，使关节轴承100处于趋近于无载的状态，优选地，该关节轴承无载启动力矩测试装置还包括第一弹性件414和第二弹性件421。具体地，第一弹性件414设置在内圈101的上表面和内表面的拐角处，第二弹性件421设置在内圈101的下表面和内表面的拐角处，内圈上夹具41通过第一弹性件414分别与内圈101的上表面和内表面抵接，内圈下夹具42通过第二弹性件421分别与内圈101的下表面和内表面抵接。第一弹性件414和第二弹性件421可以增大内圈101与内圈上夹具41和内圈下夹具42之间的摩擦力，最大限度地降低内圈101可靠固定所需要的夹持力，从而降低因夹持内圈101产生的附加载荷，降低无载启动力矩的测量系统误差。

进一步地，该关节轴承无载启动测试装置还包括第三弹性件211和第四弹性件111。具体地，第三弹性件211设置在外圈102的上表面和外周面的拐角处，第四弹性件111设置在外圈102的下表面和外周面的拐角处，外圈上夹具21通过第三弹性件211分别与外圈102的上表面和外周面抵接，外圈下夹具11通过第四弹性件111分别与外圈102的下表面和外周面抵接。与第一弹性件414和第二弹性件421同理，第三弹性件211和第四弹性件111能够最大限度地降低外圈102可靠固定所需要的夹持力，从而降低因夹持外圈102产生的附加载荷，进一步降低无载启动力矩的测量系统误差。

当施压装置2位于第一位置时，施压装置2会施加给外圈102上表面一作用力，为准确反映该作用力，从而调整施压装置2的位置，该关节轴承无载启动力矩测试装置还包括检测装置5，当施压装置2位于第一位置时，检测装置5用于检测施压装置2施加给外圈102上表面的作用力。

具体地，检测装置5位于外圈下夹具11的下方，并与外圈下夹具11抵接，当施压装置2给关节轴承100外圈102施加作用力时，该作用力通过关节轴承100传递至外圈下夹具11上，检测装置5通过与外圈下夹具11抵接，间接地检测外圈102所受的载荷。本实施例中，检测装置5包括载荷传感器，通过载荷传感器能够准确测量外圈102所受的载荷，便于根据载荷的测量结果，调节施压装置2的位置。载荷传感器为现有技术中的成熟产品，本实施例中不再赘述，本实施例中，示例性地，可以采用型号为LMB-A-1kN的载荷传感器实现。当然，本领域技术人员可以采用其他方式检测外圈102所受的载荷，或者根据实际情况增加结果显示装置或者数据记录装置等，本实施例中不作具体限定。

进行关节轴承100的无载启动力矩检测时，首先根据关节轴承100的型号设定预定载荷数值，将关节轴承100的内圈101抵接在内圈下夹具42的台阶上，并将内圈上夹具41穿过内圈101与内圈下夹具42连接，此时，确保第一弹性件414和第二弹性件421处于刚发生形变的状态，从而在确保内圈101有效夹持的同时尽可能地减小夹持力；然后，将关节轴承100放置在外圈下夹具11上，使外圈下夹具11通过第四弹性件111分别与外圈102的下表面和外周面抵接，第一驱动装置驱动施压装置2移动，使外圈上夹具21通过第三弹性件211分别与外圈102的上表面和外周面抵接，通过检测装置5测量施压装置2施加给外圈102上表面的作用力，当到达预定载荷数值时，停止移动施压装置2，并将限位件23移动至锁止位置，从而实现施压装置2位置的固定；最后，通过第二驱动装置4与内圈上夹具41固连并带动内圈101相对外圈102转动，从而测量该关节轴承100的无载启动力矩。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种关节轴承无载启动力矩测试装置，关节轴承(100)包括内圈(101)和套设在所述内圈(101)上的外圈(102)，其特征在于，包括：

底座(1)，用于支撑所述外圈(102)的下表面；

施压装置(2)，具有第一位置和第二位置，当位于所述第一位置时，所述施压装置(2)与所述外圈(102)的上表面抵接，当位于所述第二位置时，所述施压装置(2)与所述外圈(102)的上表面分离；

第一驱动装置，用于驱动所述施压装置(2)在所述第一位置和所述第二位置之间移动；

第二驱动装置(4)，能够与所述内圈(101)固接并带动所述内圈(101)相对所述外圈(102)转动；

检测装置(5)，当所述施压装置(2)位于所述第一位置时，所述检测装置(5)用于检测所述施压装置(2)施加给所述外圈(102)上表面的作用力。

2.根据权利要求1所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括支撑架(3)，所述支撑架(3)安装在所述底座(1)上，所述施压装置(2)与所述支撑架(3)滑动连接。

3.根据权利要求2所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述第二驱动装置(4)包括驱动件、内圈上夹具(41)和内圈下夹具(42)；

所述内圈上夹具(41)与所述内圈下夹具(42)固连，所述内圈(101)位于所述内圈上夹具(41)和所述内圈下夹具(42)之间，并且所述内圈(101)的上表面和下表面分别与所述内圈上夹具(41)和所述内圈下夹具(42)抵接；

所述驱动件与所述内圈上夹具(41)固接，且用于驱动所述内圈上夹具(41)转动。

4.根据权利要求3所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述内圈上夹具(41)被配置为分别与所述内圈(101)的上表面和内表面抵接，所述内圈下夹具(42)被配置为分别与所述内圈(101)的下表面和内表面抵接。

5.根据权利要求4所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括第一弹性件(414)和第二弹性件(421)，所述第一弹性件(414)设置在所述内圈(101)的上表面和内表面的拐角处，所述第二弹性件(421)设置在所述内圈(101)的下表面和内表面的拐角处，所述内圈上夹具(41)通过所述第一弹性件(414)分别与所述内圈(101)的上表面和内表面抵接，所述内圈下夹具(42)通过所述第二弹性件(421)分别与所述内圈(101)的下表面和内表面抵接。

6.根据权利要求2所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述施压装置(2)包括相固连的外圈上夹具(21)和基座(22)，所述外圈上夹具(21)能够与所述外圈(102)抵接，所述基座(22)与所述支撑架(3)滑动连接；所述底座(1)上设有外圈下夹具(11)，所述外圈下夹具(11)用于支撑所述外圈(102)的下表面。

7.根据权利要求6所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述外圈上夹具(21)被配置为分别与所述外圈(102)的上表面和外周面抵接；所述外圈下夹具(11)被配置为分别与所述外圈(102)的下表面和外周面抵接。

8.根据权利要求7所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括第三弹性件(211)和第四弹性件(111)，所述第三弹性件(211)设置在所述外圈(102)的上表面和外周面的拐角处，所述第四弹性件(111)设置在所述外圈(102)的下表面和外周面的拐角处，所述外圈上夹具(21)通过所述第三弹性件(211)分别与所述外圈(102)的上表面和外周面抵接，所述外圈下夹具(11)通过所述第四弹性件(111)分别与所述外圈(102)的下表面和外周面抵接。

9.根据权利要求2所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述支撑架(3)和所述施压装置(2)中的一个上设有滑轨(31)，另一个上设有滑块(221)，所述滑块(221)与所述滑轨(31)滑动配合。

10.根据权利要求2所述的关节轴承无载启动力矩测试装置，其特征在于，所述关节轴承无载启动力矩测试装置还包括限位装置，所述限位装置用于将所述施压装置(2)和所述支撑架(3)的相对位置锁定。