[发明专利]精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置

权利要求书

1.一种精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，包括加载机构(I)和扭矩测量机构(Ⅱ)，其特征是：所述加载机构(I)和扭矩测量机构(Ⅱ)分别由气浮直线导轨(12)和气浮轴承(5)支承；加载机构(I)是被测钢球(8)与一个连接轴(9)粘结，该连接轴(9)与一个电机(10)的转轴连接，该电机(10)固定在气浮直线导轨(12)的一端，而气浮直线导轨(12)的另一端安装一个压力传感器(14)，固定在一个支架(15)上的一个微分头(16)通过螺旋传动顶压力传感器(14)；微分头(16)经压力传感器(14)的压力经气浮直线导轨(12)传到电机(10)的转轴上，进而传递到钢球(8)与保持架球兜(7)的接触面上；所述扭矩测量机构(Ⅱ)是一个保持架球兜(7)与另一根连接轴(6)粘结，然后与气浮轴承(5)的转轴一端连接，该转轴另一端通过一个联轴器(4)与一个扭矩传感器(3)连接，该扭矩传感器(3)与气浮轴承(5)的定子固定在一个同轴心线座孔的支座(2)中；所述气浮直线导轨(12)的移动方向垂直于电机(10)轴线；电机(10)驱动钢球(8)转动，钢球(8)与保持架球兜(7)滑动摩擦产生的扭矩通过气浮轴承(5)传递给扭矩传感器(3)，根据所加的压力、接触处的偏心距和测得扭矩计算接触面的摩擦系数；

所述支架(15)与气浮直线导轨(12)一起固定在一个三维移动平台(17)上；通过三维移动平台(17)的三个方向微调实现钢球(8)与保持架球兜(7)不同部位的接触。

2.如权利要求1所述精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，其特征是：所述钢球(8)与连接轴(9)粘结，该连接轴(9)端面加工呈锥形孔，以保证球心与轴心线对中，并从锥形孔的一端钻直孔至轴的另一端，该直孔与电机轴配合，轴和孔的加工在一次装夹下完成。

3.如权利要求2所述精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，其特征是：所述连接轴(9)与电机(10)转轴配合的孔周向均匀布置三个紧定螺钉，以调节连接轴(9)与电机(10)转轴的对中。

4.如权利要求1所述精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，其特征是：所述保持架球兜(7)与连接轴(6)粘结，该连接轴(6)的端面同样加工呈锥形孔，以保证保持架球兜(7)中心与连接轴(6)轴心线对中，所述连接轴(6)的另一端与气浮轴承(5)的转轴紧配合连接以传递扭矩。

5.如权利要求1所述精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，其特征是：所述扭矩传感器(3)与气浮轴承(5)固定在同轴心线座孔的支座(2)中，这样气浮轴承(5)承受作用在保持架球兜(7)上的径向力并传递扭矩，扭矩传感器(3)只承受扭矩；由于气浮支承，扭矩在传递过程中的摩擦忽略不计。

6.如权利要求1～5中任一项所述的精密轴承球与保持架兜孔的摩擦系数测试装置，其特征是：所述三维移动平台(17)和支座(2)安装在一台基座(1)上面；装配时，以基座(1)的上表面和长边为基准，保证所述支座(2)中座孔的轴线与基准边平行，保证所述气浮直线导轨(12)与基准边垂直并与基准面平行，从而保证电机(10)转轴与气浮轴承(5)转轴平行。