[发明专利]装配用轴承有效预紧载荷测量方法

说明书

本发明提供了一种装配用轴承有效预紧载荷测量方法,通过设计一种多触点柔性的测头，搭建轴承内圈通过滚动体与外圈间电阻测量试验台，使用开尔文四线法测量轴承内圈与外圈间电阻随轴承预紧载荷的变化规律，得到接触电阻与预紧载荷之间的折线图，通过折线图得到的拐点，确定滚动体与内外套圈轨道接触变形量相对于轴向预紧载荷的趋近值，从而确定滚动轴承有效预紧载荷的加载范围。为轴承预紧状态的测量以及预紧载荷的优化提供了新的方法。

技术领域

本发明涉及轴承技术领域，具体地，涉及一种装配用轴承有效预紧载荷测量方法。

背景技术

在各种滚子轴承中，轴承的预紧尤为关键。预紧是使轴承滚动体和内外圈之间产生一定的预紧变形，以保持轴承内外套圈均处于压紧状态。以此，消除轴向间隙，减少反向误差，提高轴系刚性及回转精度，降低振动及噪声。但是，轴承的预紧说到底是增加轴承滚动体与内外套圈之间的接触，这样的话，预紧力太大会造成轴承工作温度过高，导致轴承的早期失效，导致轴承加速磨损甚至会卡死；预紧力太小的话，在高速运转时，轴承不能平稳的运行，且噪音过大。

预紧又分为轻度预紧，中度预紧和重度预紧。当要求轴承高速运转且工作平稳时，采用轻度预紧。当要求轴承需要承受大载荷且运转速度不高时，采用中度预紧或重度预紧。

目前，获得轴承预紧力有以下几种方法。

1)在工程中，往往使用手感法又称经验法来进行轴承的预紧。

2)由轴承厂商提供一个推荐值，然后通过扭矩扳手施加预紧力。

3)通过测量径向载荷建立力学模型进行求解。

当一个未知预紧力推荐值的轴承出现时，手感法会过于依赖经验，预紧与否往往因人而异，而建立力学模型又显得繁琐，麻烦。

轴承预紧时，轴承滚动体与内外套圈之间的接触面积会随着预紧载荷的增大而增大，接触面积的增大会导致接触电阻的电阻值减小，但这个电阻的变化是微量的。考虑到测量微量电阻时，导线的阻值会造成影响，普通的电桥不能够消除这一误差，故使用开尔文四线法，一种能够消除导线电阻误差的测量微小电阻的方法。

本专利将使用开尔文四线法测量轴承滚动体与内外圈套筒间的接触电阻随轴承预紧载荷的变化规律，通过得到轴承滚动体与内外圈套筒的接触电阻与轴承预紧载荷之间的折线图，通过找出轴承接触电阻突变处的预紧载荷来确定滚动体与内外套圈轨道接触变形量相对于轴向预紧载荷的趋近值，从而确定滚动轴承有效预紧载荷的加载范围。给出了一个简单易行的测量轴承有效预紧载荷的方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种装配用轴承有效预紧载荷测量方法。

根据本发明提供的一种装配用轴承有效预紧载荷测量方法，包括如下步骤：

搭建步骤：搭建测电阻试验台，待测轴承设置在所述试验台上；

测量步骤：使用开尔文四线法测量待测轴承的滚动体与内圈套筒、外圈套筒之间的接触电阻；

预紧载荷确定步骤：通过实验数据得到轴承滚动体与内外圈套筒之间的接触电阻与轴承预紧载荷之间的折线图，通过折线图确定有效预紧载荷的加载范围。

优选地，所述试验台包括恒电流源、加力块以及支撑座，其中：

待测轴承放置在支撑座上，支撑座支撑待测轴承的外圈；

加力块放置在待测轴承上，加力块仅接触轴承内圈；

恒电流源与待测轴承通过导线连接形成回路。

优选地，还包括触头装置，所述触头装置包括连接套和多点触头，连接套内设置有弹簧，多点触头的尾部设置在连接套内并接触弹簧，弹簧连接所述导线。