[实用新型]推力球轴承润滑油膜测量仪

说明书

技术领域

本实用新型属于润滑油膜的实验测量设备领域，尤其涉及推力球轴承润滑油膜的实验测量仪器。

背景技术

油膜润滑是工程中极其重要的一个技术研究领域，它利用润滑油在两摩擦固体表面之间形成分隔油膜，减少表面磨损。润滑油膜的实验研究主要是测量一对摩擦表面之间的油膜厚度和形状。油膜润滑中的两摩擦表面根据其接触力学特征分为高副接触（点接触，线接触）和低副接触（面接触）。对于点、线摩擦接触副，油膜的厚度及形状测量已经有多种有效方法，如光干涉方法，电容法等。面接触润滑副一般有两种形式，一种是轴颈和轴套配合的径向滑动轴承，另外一种是两平面接触的滑块轴承。关于对轴承润滑油膜性能的研究过去多集中于径向滑动轴承和滑块轴承等，属面接触润滑副。而推力球轴承，已经能够根据力矩平衡法来测量推力轴承的摩擦力矩，却还没有润滑油膜的测量研究。因此，设计出一种能够适用于推力球轴承润滑油膜的测量仪，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，针对推力球轴承润滑油膜基础研究的需求，提供一种推力球轴承润滑油膜厚度和形状的实验测量装置，从而研究如何从润滑方面提高推力球轴承寿命，尤其是减少推力球轴承中易坏零件保持架的磨损。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，提供一种推力球轴承润滑油膜测量仪，它包括实验台支架，实验台支架一端设置加载单元，加载单元上设置轴承固定调节单元，轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合，平面圆盘回转单元上方设置显微干涉单元。

上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其加载单元包括加载杠杆,加载杠杆前端安装在杠杆支座内，杠杆支座设置在精密升降台上,加载杠杆后端设置加载弹性器,加载弹性器连接数显拉力计，数显拉力计上方设置加载螺杆与之相配合。

上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其轴承固定调节单元包括设置在加载杠杆上的二维平移台，二维平移台台面上设置微调螺杆及万向连接器，微调螺杆及万向连接器顶部设有轴承托盘，轴承托盘内设置推力球轴承。

上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其平面圆盘回转单元包括外套与内套，外套与内套之间设有滚动轴承，滚动轴承顶部设置同步带轮，内套基部设置调节钢圈夹持固定与推力球轴承相接触的透明圆盘。

上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其显微干涉单元包括设置在实验台支架台面上的入射光发射器与同轴照明器，同轴照明器对应平面圆盘回转单元中心，同轴照明器上部设置商用CCD。

本实用新型使用过程中，使推力球轴承的每个钢球都均匀受力的调节方法，如下：

1. 将推力球轴承固定在轴承托盘内，与万向连接器固定连接，使推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面接触，调整万向连接器，使得各个钢球与透明圆盘平面实现完全接触状态，能够在透明圆盘上方的显微干涉测量单元中观察到推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面形成的光干涉条纹图像，其中，条纹的条数和外形反映了钢球与透明圆盘之间的间隙。

2. 使用微调螺杆固定轴承托盘，锁定推力球轴承与透明圆盘下表面的倾角；观察光干涉条纹图像中心接触区域的变化，旋转调节微调螺杆，改变推力球轴承的钢球与轴承托盘之间作用力的大小，从而改变整体的弹性变形量，实现推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面间倾角的调整与固定。

本实用新型使用过程中，精确调节透明圆盘旋转中心与推力球轴承旋转中心偏心距（r）的方法，如下：首先固定推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面接触，然后轻轻旋转透明圆盘，透明圆盘上旋转轨迹始终为一点的即是透明圆盘的中心。观测光干涉条纹图像的变化，并随时调节二维平移台，如果干涉条纹的中心（至少三个）到透明圆盘中心的距离相等，则说明偏心距（r）为零，推力球轴承旋转中心与透明圆盘旋转中心同轴。

本实用新型的推力球轴承润滑油膜测量仪，针对推力球轴承设计，能够准确测量推力球轴承润滑油膜的厚度和形状。为从润滑方面提高推力球轴承寿命的研究，提供了实验仪器与测量方法，利用实验得出的数据与结果，能够进一步研究如何减少推力球轴承中易坏零件保持架的磨损，提高推力球轴承使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2 是图1中轴承固定调节单元及加载单元的局部放大立体图；

图3是图1中平面圆盘回转单元局部放大立体图；

图4 是本实用新型的轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合的放大结构示意图；

图5是图4中轴承固定调节单元与透明圆盘配合示意图。