[发明专利]轴承钢球摩擦磨损性能试验台及试验方法

说明书

本发明提供了一种轴承钢球摩擦磨损性能试验台及试验方法，能够与轴承钢球配合来模拟轴承钢球在内、外圈之间运动，为技术人员研究轴承钢球性能提供数据支持。用于轴承钢球摩擦磨损性能试验台的试验架，包括基座，用于装配在试验台的机架上；轴承座，活动装配在基座上，用于安装陪试轴承，通过陪试轴承转动支撑与轴承钢球配合的从动轮；测力传感器，布置在至少一个轴承座与基座之间，能够在轴承钢球进行摩擦实验时获取轴承座所受到的力矩。

技术领域

本发明涉及一种轴承钢球摩擦磨损性能试验台及试验方法。

背景技术

滚动轴承是现代机器中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件之间的滚动接触来支撑转动零件的。现有技术中的滚动轴承绝大多数已经标准化，主要包括内圈、外圈、滚动体以及保持架，滚动体与内圈、外圈对应形成了滚动轴承中的摩擦副。滚动体在工作时，会相对于内圈、外圈同时滑动及滚动，滚动体所受摩擦力的大小及方向复杂多变，为保证滚动体以及滚动轴承的使用寿命及可靠性，技术人员会在研发阶段对滚动体的摩擦磨损性能进行试验评估。

现阶段技术人员使用的试验机，大多是对整个轴承在不同的转速、载荷、环境温度或润滑状态下进行试验研究，当出现轴承失效或磨损后，由于轴承内圈、外圈与滚动体在工作时受力的复杂性以及滚动体运动轨迹的不确定性，很难确定是何原因导致滚动体损伤的，因此也无法确定用于制作滚动体的轴承材料自身是否存在缺陷。

综上，技术人员现需要一种能够单独对轴承钢球进行测试的试验台，单独研究轴承钢球的摩擦磨损性能。该试验台上应配置有相应的数据采集装置，能够为技术人员研究轴承钢球提供相应的数据支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于轴承钢球摩擦磨损性能试验台的试验架，能够在研究轴承钢球摩擦磨损性能过程中获取相应的数据；

本发明另外的目的在于提供一种轴承钢球摩擦磨损性能试验台，能够与轴承钢球配合来模拟轴承钢球在内、外圈之间运动，为技术人员研究轴承钢球性能提供数据支持；

本发明另外的目的还在于提供一种轴承钢球摩擦磨损性能试验方法，能够获取轴承钢球在试验时与从动轮之间的摩擦力矩。

为实现上述目的，本发明中的用于轴承钢球摩擦磨损性能试验台的试验架采用如下技术方案：

用于轴承钢球摩擦磨损性能试验台的试验架，包括：

基座，用于装配在试验台的机架上；

轴承座，活动装配在基座上，用于安装陪试轴承，通过陪试轴承转动支撑与轴承钢球配合的从动轮；

测力传感器，布置在至少一个轴承座与基座之间，能够在轴承钢球进行摩擦实验时获取轴承座所受到的力矩。

其有益效果在于：轴承钢球与从动轮之间的摩擦力能够驱动从动轮转动，从动轮转动支撑在陪试轴承上，陪试轴承的内圈随从动轮的轮轴一起转动，陪试轴承的滚动体与陪试轴承内圈之间的摩擦力会阻碍从动轮转动，陪试轴承的滚动体与外圈之间的摩擦力会作用在轴承座上，布置测力传感器能够获取轴承座所受到的来自于陪试轴承的作用力，该作用力与陪试轴承阻碍从动轮转动的摩擦力、轴承钢球与从动轮之间的摩擦力都与从动轮的转速有关，因此这三者存在关联。进而可以通过测力传感器来判断轴承钢球与从动轮之间的摩擦力的波动变化，也可以通过调整主动轮及轴承钢球的运动状态，使轴承钢球带动从动轮做变速运动，进而可以得到从动轮的加速度，而根据牛顿第二定律，从动轮所具有的加速度是轴承钢球作用于从动轮的驱动力、陪试轴承阻碍从动轮转动的阻碍力综合作用的结果，所以可以根据加速度来得到轴承钢球作用于从动轮、与从动轮摩擦而的驱动从动轮转动的摩擦力；另外，陪试轴承阻碍从动轮转动的阻碍力与轴承座所受到的来自于陪试轴承的作用力大小相同，可以根据测力传感器获得。本发明通过利用陪试轴承与从动轮之间摩擦力及轴承钢球与从动轮之间摩擦力的关联，在试验架中仅需要布置与轴承座适配的测力传感器即可，在能够获取轴承钢球与从动轮之间摩擦力矩的前提下，结构也比较简单。