[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

说明书

本发明实施例公开了一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置和测量方法，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；力加载模块用于通过轴承外圈固定件向轴承外圈和内圈加载径向载荷，使得轴承内、外圈接触，并记录加载的径向载荷值；扭矩测量模块用于测量待测轴承组件进行转动时受到的负载扭矩值；负载扭矩值与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；轴承内外圈之间的摩擦系数为修正扭矩值随径向载荷值变化的关系曲线的斜率。本发明实施例可以有效排除受力不均匀、以及其他组件滑动摩擦干扰等情况，从而有效地测量轴承内外圈之间的静摩擦系数和动摩擦系数。

技术领域

本申请涉及但不限于航空结构摩擦系数测量技术领域，尤指一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置和测量方法。

背景技术

带有轴承的铰链结构中，如果轴承出现抱死故障，必须保证铰链可以克服轴承内外圈之间的静摩擦从而有效滑动，此种滑动有别于轴承内外圈的滑动，被称为二级滑动。二级滑动副可以有效保证铰链结构的安全性和可靠性。轴承内外圈之间的摩擦系数对于带轴承的铰链机构二级滑动的计算至关重要。但是，该摩擦系数受轴承和转动销轴材料、粗糙度和形位公差等诸多因素影响，需要采用实际轴承和转动销轴进行测量。

目前虽然已提出转动销轴摩擦系数测量方式以及滚动轴承当量摩擦系数测量方式。但是，上述测量方式测量的是轴承内外圈一级滑动的摩擦系数，即现有测量方式均无法测量轴承内外圈之间的二级滑动的摩擦系数。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置和测量方法，可以有效排除受力不均匀、以及其他组件滑动摩擦干扰等情况，从而真实有效地测量轴承内外圈之间的静摩擦系数和动摩擦系数。

本发明实施例提供一种轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置，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。

可选地，如上所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置中，

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。

可选地，如上所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置中，

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。

可选地，如上所述的轴承内外圈之间的摩擦系数测量装置中，还包括：待测陪试轴承组件，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；