[发明专利]一种基于多孔刻痕法测量大型球面轴承磨损量方法

说明书

本发明提供一种基于多孔刻痕法测量大型球面轴承磨损量方法，包括如下步骤：步骤一、收集球面轴承表面磨损量情况，确定球面磨损比较严重的区域；步骤二、确定最佳刻痕形状；步骤三、根据网格法计算刻痕数量与磨损体积之间的数据关系；步骤四、根据磨损体积的计算公式推导刻痕数量与磨损体积的函数；步骤五、根据球轴承的半径大小和精度要求确定刻痕的个数，根据刻痕个数确定刻痕分布方式；步骤六、将计算得到的刻痕个数以及分布方式刻在球面轴承表面；步骤七、根据试验前后每个刻痕对应的尺寸计算得到磨损深度，将磨损深度代入步骤三中的计算公式算得磨损体积。该方法能够及时对磨损失效的大型球面轴承进行更换，提高工作效率。

技术领域

本发明属于本发明涉及大型球面轴承磨损量检测领域，特别涉及一种基于多孔刻痕法测量大型球面轴承磨损量方法。

背景技术

磨损量通常被认为是磨损性能研究的重要参数。对材料耐磨性，摩擦对的运行条件和寿命评价，机械故障诊断具有重要意义。

表示磨损量化的参数为质量、体积等，可以通过非接触式测量方法和接触测量方法在实验室中精确测量。

Peter Andersson,Hemming.Determination of wear volumes bychromatic confocal measurements during twin-disc tests with cast iron andsteel[J].Wear,2015,338-339。研究表明，在所呈现的色共体显微镜(CCM)测量设置下，轮廓测量可以足够精确地进行，使用手写笔探针获得的结果与CCM的结果之间的差值小于±6％。

Colbert R S,Krick B A Dunn A C,et al.Uncertainty in Pin-on-Disk WearVolume Measurements Using Surface Scanning Techniques[J].Tribology Letters,2011,42(1):129-131。将磨损体积扫描的数量以及实验系统的几何形状作为改进的不确定性度量。使用非均匀的磨损轨迹来验证该方法，并找到了最小和最佳的扫描次数。

Ambadekar,P.Choudhari,C..(2020).Measurement of Tungsten Carbide ToolWear by Tribological Investigations.Journal of Bio-and Tribo-Corrosion.6.10.1007/s40735-020-00337-y。该文献提出使用最先进的盘销装置测量切削刀具的磨损、摩擦系数(COF)和摩擦力，认为该方法在进行实际加工前可以有效地用于测量碳化钨工具。然而，一些球形接触轴承，如斜接闸底枢轴，半径为0.5米，其接触摩擦对分别安装在腔室底部和斜接门底部，通过水泥浇筑，因此难以拆卸腔室底部和闸底。有必要完成其磨损现场的测量，以确定底部摩擦对的工作条件。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于多孔刻痕法测量大型球面轴承磨损量方法，能够及时对磨损失效的大型球面轴承进行更换，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种基于多孔刻痕法测量大型球面轴承磨损量方法，包括如下步骤：

步骤一、收集球面轴承表面磨损量情况，确定球面磨损比较严重的区域；

步骤二、确定最佳刻痕形状；

步骤三、根据网格法计算在任意半径情况下得到刻痕数量与磨损体积之间的数据关系；

步骤四、根据磨损体积的计算公式推导刻痕数量与磨损体积的函数；

步骤五、根据球轴承的半径大小和精度要求确定刻痕的个数，根据刻痕个数确定刻痕分布方式；

步骤六、将计算得到的刻痕个数以及分布方式刻在球面轴承表面；