一种滚动轴承摩擦力矩与刚度测量装置及方法

摘要

一种滚动轴承摩擦力矩与刚度测量装置及方法，该装置包括实验主轴、后支承组件、加载带轮、前支承组件、实验台以及固定在实验台上的前托架、微型梁传感器托架和后托架等；该方法包括以下步骤：1)分别将微型梁称重传感器、力传感器以及位移传感器安装在对应的位置上；2)通过向加载套圈施力，使待测角接触球轴承实现预紧；3)启动拖动电主轴，带动实验主轴在设定转速下运转；4)测量得到待测角接触球轴承的摩擦力矩、轴承轴向载荷变化量及内外圈相对位移；5)将测得的轴向载荷变化量、内圈相对位移绘制成轴承刚度曲线，得到待测角接触球轴承的轴承刚度。本发明能够测量在不同转速、预紧力、轴上载荷三个因素影响下滚动轴承的摩擦力矩与刚度。

主权项

一种滚动轴承摩擦力矩与刚度测量装置，其特征在于：包括实验主轴(1)、后支承组件(2)、加载带轮(3)、前支承组件(4)、实验台(5)以及固定在实验台(5)上的前托架(6)、微型梁传感器托架(8)和后托架(9)；其中，实验主轴(1)的前后两端各设有一个轴肩；前支承组件(4)包括设置在实验主轴(1)前端轴肩处的待测角接触球轴承(20)，待测角接触球轴承(20)的一端与实验主轴(1)前端轴肩贴合，其另一端通过前支承锁紧螺母(19)锁紧，待测角接触球轴承(20)的周向由内向外依次设置有加载套圈(21)、空气径向轴承(17)和前支承轴承座(16)，前支承轴承座(16)固定在前托架(6)上，实验主轴(1)前端还设置有用于贴合加载套圈(21)、空气径向轴承(17)的空气止推轴承(15)和用于密封前支承轴承座(16)的前支承前端盖(18)，空气止推轴承(15)的端面上周向均匀设置有若干提供压缩空气的空气止推轴承气孔(151)，空气径向轴承(17)的周向均匀设置有若干用以提供压缩空气的空气径向轴承气孔(171)，加载套圈(21)的周向设置有一个加载套圈凸台(211)，若干力传感器(22)周向均匀安装在加载套圈(21)的挡边内，且与待测角接触球轴承(20)外圈端面接触，若干位移传感器(23)周向均匀安装在前支承前端盖(18)上；后支承组件(2)包括设置在实验主轴(1)后端轴肩处的角接触球轴承(13)，角接触球轴承(13)的一端与实验主轴(1)后端轴肩贴合，其另一端通过后支承锁紧螺母(11)锁紧，角接触球轴承(13)的周向设置有后支承轴承座(12)，后支承轴承座(12)固定在后托架(9)上，后支承轴承座(12)的前后两端通过后支承前端盖(14)和后支承后端盖(10)密封；微型梁称重传感器(7)安装在微型梁传感器托架(8)，其通过柔性细线穿过开设在前支承轴承座(16)周向的通孔与加载套圈凸台(211)相连接；加载带轮(3)安装在实验主轴(1)的中部。