[发明专利]一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承

权利要求书

1.一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承，包括内圈、圆锥体、外圈，其特征在于：所述外圈宽度大于内圈的宽度，外圈的内孔包括圆锥孔和圆柱孔两部分；内圈与外圈一侧对齐安装，非对齐一侧外圈的端面通过螺钉固定有激励盘的法兰，并通过激励盘上的轴肩与外圈的圆柱孔定位，激励盘上镶嵌有一组激励磁铁一和一个激励磁铁二，非对齐一侧内圈的端面通过螺钉固定有右夹板，右夹板的外缘表面与外圈的圆柱孔间设有密封圈，右夹板的轴肩与内圈的内孔过盈配合，右夹板还通过螺钉固定有左夹板，左夹板和右夹板之间压接有环形金属膜，右夹板上设有一组腔A、一个阶梯孔以及连通腔A和阶梯孔的走线槽，至少一个腔A底壁上安装有热电偶，阶梯孔中采用螺钉安装有电路板，左夹板上设有一组腔B、一个盲孔、一个走线通孔和定位轴肩，在所述腔B的底部还设有导向孔，左夹板通过其上的定位轴肩与右夹板上的阶梯孔定位安装，左夹板上的腔B与右夹板上的腔A半径相等，在腔A一侧的金属膜表面粘接有压电膜，粘接后的压电膜和金属膜共同构成俘能器，在所述俘能器的中心处通过螺钉固定有受激磁铁一，受激磁铁一置于左夹板的导向孔内，所述受激磁铁一与激励磁铁一的半径及距内圈中心的距离分别相等，所述两圆周方向相邻的激励磁铁一的轴向磁极配置方向相反，压板通过螺钉固定在左夹板上，并依次将碟形弹簧、受激磁铁二和压电体压接在左夹板的盲孔内，所述受激磁铁二与激励磁铁二的半径及距内圈的中心的距离分别相等；所述压电体、俘能器及热电偶分别通过导线组一、导线组二和导线组三与电路板连接。

2.根据权利要求1所述的一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承，其特征在于：所述激励磁铁一的数量n应满足下式，即其中r及R分别为激励磁铁一的半径及其中心到内圈回转中心的距离；或定角比满足其中Q1为激励磁铁一的两条在轴承回转中心处相交的切线间的夹角，Q2为两相邻激励磁铁一的中心与轴承回转中心的连线间的夹角。

3.根据权利要求1或2所述的一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承，其特征在于：所述金属膜及压电膜的材料分别为铍青铜和PZT4，且压电膜厚度与俘能器总厚度比β的取值范围为0.5<β<0.7、压电膜半径与右夹板上的腔A半径之比α的取值范围为0.5<α<0.7。

4.根据权利要求1或2所述的一种自监测的发电机用圆锥滚子轴承，其特征在于：左夹板、右夹板间俘能器的最佳数量为n＝4、最佳半径均为r₀＝0.4142(R₀-H)，其中R₀为外圈的内孔半径、H为金属膜的夹紧量。