[发明专利]连续递增轴向力下微型轴承轴向位移的刚度曲线测试方法

说明书

技术领域

    本发明属于轴承检测技术领域，尤其涉及到一种连续递增轴向力下微型轴承轴向位移的刚度曲线测试方法。

背景技术

固定被测轴承的外圈，向被测轴承的内圈施加连续递增轴向力并测得内圈的轴向位移，对改进轴承设计是非常重要的，测试表明，轴向位移在初期是明显可测的，但随着连续递增的轴向力其轴向位移逐渐趋于变小直至趋近于零，连续递增的轴向力随着测试时间与其对应的轴向位移之间的关系曲线简称为刚度曲线。

刚度曲线可以从一个侧面反映轴承在连续轴向力下可以承受的轴向位移处于什么范围，即在该轴向力下轴承的旋转精度可以达到几级，这对优化轴承设计、降低轴承噪音以及提高轴承的使用寿命具有非常重要的设计参考价值。

国内尚没有专用于微型轴承刚度曲线的测试设备，这是由于人们对此要求不高而致，即便有要求通常也是通过向微型轴承的内圈吊砝码并通过千分表来简易测出轴向位移，虽然砝码的重量可以人为调整，但砝码重量的调整并不是一个连续的持续过程，因此所绘制的刚度曲线多为非曲线态，非曲线态的刚度曲线对微型轴承的设计改进意义不大。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种连续递增轴向力下微型轴承轴向位移的刚度曲线测试方法，该刚度曲线测试方法通过气缸的精密控制可以对微型轴承施加连续递增轴向力，该轴向力被测力传感器测得并记录下来，位移传感器将微型轴承在对应轴向力下产生的轴向位移也实时记录下来，最后通过计算机的存储、处理后自动生成刚度曲线，该刚度曲线为优化微型轴承的设计、降低微型轴承的噪音以及提高微型轴承的使用寿命提供了重要的参考依据。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种连续递增轴向力下微型轴承轴向位移的刚度曲线测试方法，该测试方法涉及到测试装置和监控装置，所述测试装置包含地脚、机架、精密调压阀、面板、底板、立柱、联接件、气缸、测力传感器、拉钩、横板、定位座、芯轴、位移传感器、支架、过滤减压分水器、电磁阀、减压阀、单向节流阀以及拉绳，测力传感器用于对气缸输出拉力的检测，位移传感器用于对微型轴承轴向位移的检测，精密调压阀、过滤减压分水器、电磁阀、减压阀以及单向节流阀均用于控制气缸的输出拉力，设定微型轴承的最大许用轴向力F≤10000 g，通过精密调压阀调节气缸使测力传感器测试出的轴向拉力不能大于F，所述拉绳承受的拉力≥F，所述拉绳和芯轴的重量相对微型轴承而言忽略不计； 

所述监控装置为所述测试装置的测试提供控制保障，所述监控装置包含前置电路、放大器、A/D转换器、计算机、I/O口，所述前置电路含有高精度激励源和带通滤波器，位移传感器和所述前置电路、测力传感器和所述放大器均归口于所述A/D转换器，气缸输出轴作用于测力传感器，所述A/D转换器与所述计算机和所述I/O口串接，所述I/O口依次控制电磁阀、单向节流阀和气缸，人工手动调节精密调压阀，计算机对位移传感器测试出的轴向位移数值和测力传感器测试出的轴向拉力数值在对应时间内能自动制作成刚度曲线；

本发明的特征如下：

在所述测试装置中，机架底部四周配置四个地脚，机架内按监控需求配置联接有过滤减压分水器、电磁阀、减压阀及单向节流阀，机架上端设置面板且上端一侧配置精密调压阀，两个立柱分别与横板及底板构成框架并通过螺栓被固定在面板上端，气缸通过联接件被固定在面板上并使气缸的输出轴轴线垂直于面板水平面，在气缸的输出轴端联接测力传感器，拉钩联接在测力传感器的上端正中即拉钩的中心线与气缸的输出轴轴线重合，横板的上端配装定位座且上端一侧配置支架，支架的悬臂上配装位移传感器，定位座的中心孔轴线与气缸的输出轴轴线重合； 

测试前先调节机架底部四周配置的四个地脚使面板处于水平状态，然后把微型轴承放入定位座的中心孔内并在微型轴承的内圈中放入与所述内圈内径匹配的芯轴，定位座相对微型轴承起到刚性水平支撑作用，将所述拉绳穿过芯轴的中心孔后与拉钩联接，调节支架悬臂上配装的位移传感器使其与芯轴上端面接触并使位移传感器的垂直轴线与气缸的输出轴轴线重合；