[发明专利]一种弹性滚环滚动摩擦实时受力检测装置及方法

权利要求书

1.一种弹性滚环滚动摩擦实时受力检测装置，其特征在于，包括：

主动回转件，其外周面上设有外环槽，用于与待检测的弹性滚环滚动摩擦配合；

所述主动回转件包括内环，内环的外周面上设有所述的外环槽，内环由旋转轴驱动转动；对应所述旋转轴设置有扭矩传感器，以检测旋转轴驱动内环回转时的扭矩；

外环，同轴地间隔布置在主动回转件外侧，所述外环的内周面上设有内环槽，用于与待检测的弹性滚环滚动摩擦配合，所述内环槽和外环槽在主动回转件轴向上对齐布置；

X向测力机构，沿外环径向顶压在外环外周上，以检测弹性滚环在X向顶压外环的X向作用力；

X向局部支撑件，与X向测力机构关于主动回转件的中心轴线对称布置；

Y向测力机构，沿外环径向顶压在外环外周，以检测弹性滚环在Y向顶压外环的Y向作用力，Y向作用力与X向作用力垂直布置，且X向作用力和Y向作用力的交点与所述外环的圆心重合；

Y向局部支撑件，与Y向测力机构关于主动回转件的中心轴线对称布置。

2.根据权利要求1所述的弹性滚环滚动摩擦实时受力检测装置，其特征在于，所述X向测力机构和/或Y向测力机构包括力传感器。

3.根据权利要求1所述的弹性滚环滚动摩擦实时受力检测装置，其特征在于，所述X向局部支撑件和/或Y向局部支撑件为万向球支撑座。

4.一种弹性滚环滚动摩擦实时受力检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将待测的弹性滚环放置在同轴布置的主动回转件的外环槽和外环的内环槽之间，在主动回转件转动时，弹性滚环与内环槽、外环槽滚动摩擦配合，针对仅由X向局部支撑和Y向局部支撑的外环，采用与X向局部支撑对称布置的X向测力机构检测弹性滚环在X向顶压外环的X向作用力F_X，采用与Y向局部支撑对称布置的Y向测力机构检测弹性滚环在Y向顶压外环的Y向作用力F_y，Y向作用力F_y与X向作用力F_X垂直布置，且X向作用力F_X和Y向作用力F_y的交点与所述外环的圆心重合；

(2)主动回转件以设定转速回转，测得主动回转件的输入扭矩为T₁，并据此得到弹性滚环的摩擦力扭矩T_f，T_f＝T₁-T₀，其中T₀为相同转速下未安装弹性滚环时的空载扭矩，然后结合主动回转件的半径D，即可计算弹性滚环所受的摩擦力f，f＝T_f/D；

(3)在检测过程中，同步采集X向作用力F_X、Y向的顶压作用力F_y及弹性滚环所受的摩擦力f，即可得到弹性滚环实时受到的压缩力p为：

5.根据权利要求4所述的弹性滚环滚动摩擦实时受力检测方法，其特征在于，所述主动回转件包括内环，内环的外周面上设有所述的外环槽，内环由旋转轴驱动转动，对应所述旋转轴设置扭矩传感器，以检测旋转轴驱动内环回转时的扭矩。

6.根据权利要求4或5所述的弹性滚环滚动摩擦实时受力检测方法，其特征在于，所述X向局部支撑由X向万向球支撑座提供，Y向局部支撑对应由Y向万向球支撑座。

7.根据权利要求4或5所述的弹性滚环滚动摩擦实时受力检测方法，其特征在于，所述X向测力机构包括X向力传感器，所述Y向测力机构包括Y向力传感器。