[发明专利]轴承内部载荷分布标定结构及检测方法

说明书

本发明提供一种轴承内部载荷分布标定结构及检测方法，所述检测结构包括测试轴承以及与测试轴承的外圈相匹配的测试用轴承座，在测试用轴承座对应测试轴承的承载区的内表面加工多个凹槽，并在测试轴承的外圈的外环外表面粘贴有应变片，凹槽及应变片的数量以及与测试轴承的承载区的滚子的数量以及位置相对应，所述应变片连接到能够采集应变变化的处理器。然后用标定轴套替换测试轴承内圈，以进行标定实验。最后将所述标定轴套替换回原测试轴承内圈，再将标定好的测试轴承及测试用轴承座安装到工作现场，进行应变分布测试，处理器采集所述测试轴承外环外表面的应变分布情况，即可计算得到测试轴承内部载荷分布。

技术领域

本发明涉及一种测试轴承内部载荷分布的结构与方法，特别涉及一种在位 轴承内部载荷分布的检测结构与方法。

背景技术

轴承作为各种工程机械传动系统的重要组件，其运行状态直接影响着相关 工程机械的使用状况。而轴承内部的载荷分布又对轴承的运行状态有很大影响。 轴承内部的载荷分布在轴承刚度，承载能力，疲劳寿命以及振动和动力学响应 等方面扮演着十分重要的角色，可以说轴承内部的载荷分布是轴承最重要的运 行特征之一。因此，了解轴承在机械实况工作过程中内部的载荷分布，对于检 测轴承运行状态，实现轴承结构的健康检测，以及对轴承使用寿命进行合理化 管理，都有非常大的积极作用。

现阶段轴承内部的载荷分布大多通过理论计算的方式获得，然而，轴承在实 际工作环境中运行时，由于装配、温度等因素的影响，轴承内部的实际载荷分布 往往和理论计算有所不同。想要更准确更及时地掌握轴承运行过程中的载荷情 况，就需要对轴承内部的载荷分布进行实时测试。而轴承内部载荷分布的测试存 在一些难点：1.外加载荷及内部游隙对轴承内部载荷分布有很大影响；2.不同形 貌的轴承座会给轴承施加不同的预加载荷；3.轴承实际运行环境的空间有限，传 感器的布置相对困难。这些难点也导致了现有的轴承载荷分布测试方法较少且现 有方法大多需要对测试轴承进行一定的改造，而这些改造在一定程度上会对轴承 的运行参数造成影响。除需对测试轴承进行改造外，现有方法大多不适用于轴承 在位情况下的载荷分布测试。

因此，目前来说，轴承内部载荷分布的测试，一方面仍然只能在轴承试验台上进行，对于在工作现场的实况测试而言，仍然还没有找到好的办法；另一方面，现有的载荷分布检测方法大多要对轴承内部进行改造，而过大的改造导致轴承实 际载荷分布情况与真实情况不同，这也导致检测结果不能真正准确表述轴承内部 实际的载荷分布。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于：提供一种轴承内部载荷分布检 测结构、标定结构及检测方法，解决现有测试结构及方法不适用于在位轴承及 需要对测试轴承进行改造的不足。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案包括：

一种轴承内部载荷分布检测结构，包括测试轴承以及与测试轴承的外圈相 匹配的测试用轴承座，其特征在于：在测试用轴承座对应测试轴承的承载区的 内表面加工多个凹槽，并在测试轴承的外圈的外环外表面粘贴有应变片，凹槽 及应变片的数量与测试轴承的承载区的滚子数相同，位置与测试轴承的承载区 的滚子位置相对应，所述应变片连接到能够采集应变变化的处理器。

一种轴承内部载荷分布标定结构，其特征在于：具有前述轴承内部载荷分 布检测结构，用标定轴套替换测试轴承的内圈，所述标定轴套具有能够单独接 触任意一个滚子的径向凸起，能够在标定中保证测试轴承只有一个滚子承载。

一种轴承内部载荷分布检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)准备测试轴承，所述测试轴承包括内圈、外圈、保持架以及多个滚子；

(2)在测试轴承的外圈的外环表面粘贴多个应变片，应变片的数量与测试 轴承的承载区的滚子数相同，位置与测试轴承的承载区的滚子位置相对应，所 述应变片连接到能够采集应变变化的处理器；