[发明专利]一种测量轴承摩擦力矩的测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及轴承摩擦力矩的测试装置，具体是指空间精密角接触轴承在一定转速、润滑和预载条件下其摩擦力矩的高精度、实时在线测试装置。

背景技术

运动部件广泛应用于航天卫星及遥感仪器中，完成特定的功能。随着对空间转动机构摩擦、润滑研究工作的深入，在轨故障的进一步分析和研究以及大量的空间和地面的实践证明：轴承是制约空间运动部件寿命和可靠性的关键零件，对轴承性能的测试和评价也因此而变得至关重要。轴承摩擦力矩是反映轴承性能的重要参数之一，尤其是空间应用环境下轴承摩擦力矩具有的特殊性，如微重力：导致空间润滑的供油机理与地面上的不同，失重环境下只有靠表面张力和毛细作用。高真空：导致润滑剂挥发耗散和机构局部高温而致使润滑剂失效。温度交变：会直接影响润滑油粘度的变化。宇宙尘埃：直接、高速的冲击会给测试带来很大的干扰。空间辐射：导致润滑剂的热退化、断链、聚合和交叉耦合等。

目前，中国专利：专利号为200610052086.8、200510049805.6、200410052708.8、03242670.4等所提供的轴承摩擦力矩的测试方法和装置都存在一个共同的缺陷，即都未涉及轴承的实际工作中的润滑状况和预载荷条件，因此无法得到轴承实际工作过程中的摩擦状况。国外已经研制出真空球盘摩擦试验机和轴承组件寿命试验装置等相关平台，不过大多是从工程角度根据项目自身的特殊要求来解决特定的问题，从某种意义上说相关试验数据也属于工程技术机密，很难在公开发表的文章中查到。因此，目前尚无针对空间应用的角接触轴承摩擦力矩的测试装置。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种针对空间应用的角接触轴承摩擦力矩的测试装置。

本发明的测试装置包括：由内轴1和外壳5构成嵌套被测轴承的凹槽体；在槽口内侧有一通过螺钉16固定在内轴1上的密封盖6，内轴1和密封盖6之间置有对轴承施加预载的垫片15；在槽口外侧有一通过螺钉16固定在外壳5上的压盖7，外壳5和压盖7之间置有对轴承施加预载的垫片15；内轴1与传动轴8采用过盈配合联接，传动轴8通过联轴器12与电机联接；悬臂梁10的一端开有销钉孔，外壳5底部开有测量孔，传力销钉9分别与销钉孔、测量孔配合联接，用来传递载荷；悬臂梁10的另一端通过螺钉16固定在支架17上，在悬臂梁10上，靠近支架17处粘贴有应力应变传感器13，传感器输出的信号由应变采集分析仪器14处理，实现轴承摩擦力矩的测试。

当电机通过联轴器带动传动轴旋转时，与传动轴配合联接的内轴带动被测轴承的内圈随之一起转动，由于被测轴承内、外圈之间摩擦力矩的作用，被测轴承的外圈会因内圈的转动而有被曳动的趋势，将力矩施加到传力销钉上，传力销钉又进一步将力矩转换成力施加到悬臂梁上，悬臂梁在力载荷的作用下发生变形，将力转换成应变，利用应变采集分析仪器即可实现对轴承摩擦力矩的高精度测试。

本发明提供的测试装置不仅可以在线测量实时显示轴承在不同转速、润滑和预载条件下的摩擦力矩，还可以配合低速和高速应变采集分析系统得到时域参数(平均值和波度比)和频谱特征，全面评价轴承的性能。

附图说明

图1为本发明的轴承摩擦力矩测试装置的结构示意图；

图2本发明的轴承摩擦力矩测试装置的部分三维局剖装配图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

本实施例的被测轴承2是DB方式联结的两个角接触轴承，轴承由外圈201、内圈202和中间嵌有滚珠203构成。两个轴承之间的内圈由内挡圈3隔开，二个轴承之间的外圈由外挡圈4隔开。

测试时将被测轴承2放在由内轴1和外壳5构成的凹槽体内，用螺钉16将密封盖6固定在内轴1上，内轴1和密封盖6之间置有对轴承施加预载的垫片15，垫片的厚度可根据对轴承施加预载力的大小决定，并使其抵住被测轴承的内圈202。被测轴承的内圈202、内挡圈3与内轴1配合联接，由此内轴1、被测轴承2的内圈202、内挡圈3和密封盖6构成一个整体随传动轴8一起作旋转运动，称之为旋转部件。

再用螺钉16将压盖7固定在外壳5上，外壳5和压盖7之间置有对轴承施加预载的垫片15，垫片的厚度可根据对轴承施加预载力的大小决定，并使其抵住被测轴承的外圈201。被测轴承的外圈201、外挡圈4与外壳5配合联接，由此外壳5、被测轴承的外圈201、外挡圈4和压盖7构成一个整体保持相对静止，称之为静止部件。