[发明专利]一种间接式轴承预紧力测量方法及系统

权利要求书

1.一种间接式轴承预紧力测量方法，应用于间接式轴承预紧力测量系统，其特征在于，所述间接式轴承预紧力测量系统包括：轴系壳体、连接板、单自由度电动滑台、二自由度激光位移传感器、轴承以及回转轴；其中，所述回转轴通过所述轴承安装在所述轴系壳体上，在所述轴系壳体底部通过所述连接板将所述单自由度电动滑台与所述轴系壳体连接，所述二自由度激光位移传感器安装在所述单自由度电动滑台上，能够随所述单自由度电动滑台沿y向移动，所述方法包括：

(1)通过有限元仿真获得变形表面的n个节点坐标，然后基于二元线性回归法求解所述变形表面的拟合平面旋量参数，用所述旋量参数表示不同预紧力下壳体整个端面的变形情况；

(2)由所述单自由度电动滑台获取y方向的运动，由所述二自由度激光位移传感器测量x方向和z方向的距离，从而测量不同预紧力下，所述变形表面所有点的位置变化；

基于二元线性回归法求解实际装配情况下，所述变形表面的平面旋量参数，并通过零位校正获得由预紧力导致的变形对应的旋量参数，以确定实际装配过程中不同预紧力下壳体的变形情况；

(3)将由有限元仿真得到的变形情况与检测得到的变形情况进行匹配，根据匹配结果获得实际装配下，轴承壳体变形对应的预紧力大小，从而实现轴承装配过程中预紧力的监控。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，工作时，所述单自由度电动滑台产生y方向的运动，所述二自由度激光位移传感器能够直接测量x方向和z方向的距离，通过所述单自由度电动滑台及所述二自由度激光位移传感器的配合，从而能够测量局部面积所有采样点的位置变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由确定所述变形表面的拟合平面旋量参数，其中，α为旋转轴线与端面法向量绕x轴的夹角，β为旋转轴线与端面法向量绕y轴的夹角，w为壳体变形面沿z向的位移，n表示所述变形表面的采样点数量，x_i表示第i个采样点的轴向坐标，y_i表示第i个采样点的径向坐标，z_i表示第i个采样点的法向坐标，i＝1,…,n。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由确定仿真结果下的不同预紧力下壳体的变形情况，其中，f₁～f_n表示预紧力，表示预紧力f_i下的旋量参数，u_i表示壳体与轴承配合面沿x方向的位移，v_i表示壳体与轴承配合面沿y方向的位移，w_i表示壳体与轴承配合面沿z方向的位移，α_i表示壳体与轴承配合面绕x轴的旋转角度，β_i表示壳体与轴承配合面绕y轴的旋转角度，γ_i表示壳体与轴承配合面绕z轴的旋转角度，i＝1,2,3,…,n。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由确定实际装配情况下，所述变形表面的平面旋量参数，其中，表示不同预紧力下壳体形状的六自由度旋量参数，u_i1表示壳体与轴承接触面在x方向的位移，v_i1表示壳体与轴承接触面在y方向的位移，w_i1表示壳体与轴承接触面在z方向的位移，α_i1表示壳体与轴承配合面绕x轴的旋转角度，β_i1表示壳体与轴承配合面绕y轴的旋转角度，γ_i1表示壳体与轴承配合面绕z轴的旋转角度，i＝0，1,2,3,…,n。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，由确定实际装配过程中不同预紧力下壳体的变形情况，其中，T_i表示在不同预紧力作用下壳体变形对应的旋量参数，i＝1,2,3,…,n。