[发明专利]一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置，其特征在于，包括：两个支撑结构，轴承外圈固定件，力加载模块，扭矩电机和扭矩测量模块，以及待测轴承组件，其中，所述待测轴承组件包括两个陪试轴承，陪试衬套和转动加载衬套，转动销轴，以及被测轴承内圈和轴承外圈，所述轴承外圈嵌套在轴承内圈的外部；

所述陪试衬套和转动加载衬套分别设置于所述轴承内圈的两侧，所述转动销轴穿过所述轴承内圈以及陪试衬套和转动加载衬套的轴孔，一个陪试轴承嵌套在陪试衬套的外部，另一个陪试轴承嵌套在转动加载衬套的外部，所述支撑结构一一对应的嵌套在所述陪试轴承的外侧，用于固定所述陪试轴承，所述轴承外圈固定件嵌套在所述轴承外圈的外侧、且位于所述两个支撑结构之间，用于夹紧所述轴承外圈；

所述力加载模块设置于所述轴承外圈固定件的外侧，用于通过所述轴承外圈固定件向所述轴承外圈和内圈加载径向载荷，使得所述轴承外圈和内圈接触，并记录加载的径向载荷值；

所述扭矩电机的转轴一端嵌入到转动加载衬套内，用于通过转轴的转动带动所述待测轴承组件整体进行转动；所述扭矩测量模块嵌套在所述扭矩电机的转轴外部，且与转动加载衬套相连接，用于测量所述待测轴承组件进行转动时受到的负载扭矩值，所述负载扭矩值与所述两个陪试轴承的附加扭矩值之差为轴承内外圈之间的修正扭矩值；其中，所述轴承内外圈之间的摩擦系数为所述修正扭矩值随所述径向载荷值变化的关系曲线的斜率；

所述摩擦系数测量装置还包括：待测陪试轴承组件，中部力加载模块和两个外侧力加载模块；

其中，所述待测陪试轴承组件包括：四个陪试轴承，芯轴，四个拆卸衬套和两个锁紧螺母；所述芯轴嵌入四个陪试轴承的轴孔内，芯轴中部具有凸台，四个拆卸衬套设置于两个相邻陪试轴承之间以及陪试轴承与凸台之间，所述两个锁紧螺母一一对应的固定设置于所述芯轴的两端，通过锁紧螺母和拆卸衬套固定陪试轴承，所述待测陪试轴承组件的两个外侧陪试轴承一一对应的通过嵌套在外侧陪试轴承外部的外侧支撑结构固定，两个中部陪试轴承通过嵌套在其外部的中部支撑结构固定；

所述中部力加载模块设置于中部支撑结构的一侧，所述外侧力加载模块一一对应的设置于外侧支撑结构的一侧、且与所述中部力加载模块相对设置；

所述外侧力加载模块，用于通过所述外侧支撑结构向对应的外侧陪试轴承加载第一径向载荷，所述中部力加载模块，用于通过所述中部支撑结构向两个中部陪试轴承加载第二径向载荷，其中，第二径向载荷与第一径向载荷的方向相反，且第二径向载荷是第一径向载荷的两倍；

所述扭矩电机的转轴一端嵌入到芯轴的一端，还用于通过转轴的转动带动所述芯轴和所述四个陪试轴承进行转动；

所述扭矩测量模块嵌套在所述扭矩电机的转轴外部，且与芯轴连接转轴的一端相连接，还用于测量所述芯轴和所述四个陪试轴承进行转动时所述四个陪试轴承受到的附加扭矩值；通过计算得到，两个陪试轴承的附加扭矩值为测量得到的四个陪试轴承受到的附加扭矩值的一半。

2.根据权利要求1所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置，其特征在于，

所述力加载模块，还用于为从零开始向所述轴承外圈和内圈加载径向载荷，使得所述轴承外圈和内圈接触，并在加载过程中按照预设的步长记录加载的径向载荷值。

3.根据权利要求2所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置，其特征在于，

所述扭矩测量模块，还用于根据所述力加载模块所记录的径向载荷值，测量相应径向载荷值的条件下所述待测轴承组件受到的负载扭矩值。

4.根据权利要求1所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置，其特征在于，

所述外侧力加载模块，还用于为从零开始向对应的外侧支撑结构和外侧陪试轴承加载第一径向载荷，并在加载过程中按照预设的步长记录加载的第一径向载荷值；

所述中部力加载模块，还用于为从零开始向对应的中部支撑结构和两个中部陪试轴承加载第二径向载荷，并且使得加载的第二径向载荷值为第一径向载荷值的两倍；

所述扭矩测量模块，还用于根据所述外侧力加载模块所记录的第一径向载荷值，测量相应第一径向载荷值的条件下四个陪试轴承受到的附加扭矩值。