[发明专利]一种非接触式轴承启动摩擦力矩测量方法及测量仪

权利要求书

1.一种非接触式轴承启动摩擦力矩测量方法，其特征在于：该力矩测量方法依据能量转换法测量原理，用力矩发生器(7)产生感应电磁力矩作为驱动力矩与光电传感器(9)组成闭环系统来自动监控轴承启动运转状态，力矩发生器(7)由两个电磁体构成，驱动盘(8)置于两个电磁体的间隙中，当电流元件和电压元件工作时，电磁体的工作磁通穿过驱动盘(8)产生涡流，由于驱动盘(8)上的涡流和交变磁通的相互作用而产生驱动力矩；其次应用空气轴承(6)支承，实现非接触式自动测量轴承启动摩擦力矩值；最后在测量时，被测轴承 (4)安在空气主轴(5)上，驱动盘与空气主轴联接，并置于力矩发生器(7)中，给被测轴承(4)施加轴向载荷后，由计算机自动控制电气系统逐步施加输 入功率于力矩发生器(7)，当感应电磁力矩的大小通过驱动盘(8)驱动空气主 轴(5)旋转时，由驱动盘(8)所配装的光电传感器(9)监控被测轴承(4)从静态到启动运转状态，并给出信号，计算机自动控制停止施加输入功率，并纪录当前功率值，依次形成一个闭环的测量系统，而所纪录的功率值即为被测轴承的启动摩擦力矩值。

2.一种非接触式轴承启动摩擦力矩测量仪，其特征在于：其测量仪主要由加载汽缸(1)、力传感器(2)、加载套(3)、空气主轴(5)、空气轴承(6)、力矩发生器(7)、驱动盘(8)、光电传感器(9)、电气系统组成，其中被测轴承(4)安装在空气主轴(5)上，加载套(3)下端面压在被测轴承(4)的外 圈，上端与力传感器(2)联接，力传感器(2)套接在加载汽缸(1)的汽缸头上，施加轴向载荷的大小由力传感器(2)控制；空气主轴(5)安装于空气轴承(6)内，组成支承轴系，空气主轴(5)的下方联接固定驱动盘(8)，驱动盘(8)的两端各自安装力矩发生器(7)和光电传感器(9)，而它们之间的相互控制由电气系统完成，力矩发生器(7)由两个电磁体构成，驱动盘(8)置于两个电磁体的间隙中，当电流元件和电压元件工作时，电磁体的工作磁通穿过驱动盘(8)产生涡流，由于驱动盘(8)上的涡流和交变磁通的相互作用而产生驱动力矩；电气系统包含对加载汽缸(1)的指令控制、力矩发生器(7)的控制、光电传感器(9)的信号处理和控制，这其中：

1)加载汽缸(1)的指令控制由计算机给出，经I/O输出，控制加载汽缸

(1)完成加载动作；测量完成后，给出卸载指令，经I/O输出，控制加载汽缸 

(1)完成卸载动作；

2)力矩发生器(7)的控制是对力矩发生器(7)的两路线圈输入电压和电流大小的控制，在设定输入电压为定值，则感应电磁力矩大小在力矩发生器中 只与输入的电流大小与有严格的函数关系，再通过D/A转换，前置电路精确控制电流输入精度，逐级施加电流于力矩发生器，直至产生的感应电磁力矩驱动驱动盘(8)、空气主轴(5)、被测轴承(4)转动；

3)光电传感器(9)信号处理和控制是被测轴承从静态到启动运转状态后，光电传感器(9)输出光电信号，进行放大、滤波信号处理，经I/O输入计算机，进行控制停止施加输入功率并纪录当前输入值大小，依次与力矩发生器(7)形成闭环回路。