[发明专利]通过振动测量来确定轴承预载荷的系统和方法

权利要求书

1.一种通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，所述方法包括以下步骤：

提供具有内圈、外圈和至少两列滚动元件的轴承；

将所述轴承安装在安装固定装置上，所述安装固定装置布置在轴承噪声和振动测试仪上，所述安装固定装置具有附接到其的旋转心轴，所述旋转心轴被设置为使所述轴承的内圈以预定速率旋转，其中，所述轴承旋转在所述外圈上产生振动噪声；

利用夹持和防旋转装置安装所述轴承的外圈，以防止所述外圈在所述轴承的内圈旋转时旋转，其中，夹持所述外圈的力优选被配置为不等于内部轴承预载荷；

将传感器安装在所述轴承的外圈附近，从而以预定旋转速率测量和记录所述外圈振动；

使所述心轴上的轴承以稳态速度旋转，所述稳态速度被配置为挖掘所述外圈的本征频率；

将测量到的振动数据从所述传感器传输到计算机工作站，所述计算机工作站具有软件分析包，所述软件分析包对所述数据执行数值快速傅里叶变换(FFT)，以将所述数据变换到频域；

利用所述计算机工作站分析来自所述FFT的频谱数据，所述软件分析包采用峰值检测算法来确定所述频域中的振幅数据的峰值，其中，所述峰值是所述外圈的各种模态；

对所述模态进行分类，并利用所述峰值检测算法识别主要或主导模态，所选择的模态的数量是根据设计选择的；

获得针对谐振与所述预载荷之间的每个模态的数值关系，其中，多项式曲线拟合到数据点或查找表；

将模态关系或以曲线图表示的多项式曲线与一个或多个基准进行比较，其中，针对所述轴承的一个或多个基准是理想基准曲线图；

其中，针对每个模态的数值关系与理想基准曲线图模态的数值关系之间的匹配表明已经确定了正确的预载荷。

2.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，优选以至少两倍于最大频率的采样率获取数据。

3.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括使所述轴承以700rpm的恒定速度旋转。

4.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括使所述轴承在从100rpm至2000rpm的范围内旋转。

5.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括提供夹持力，所述夹持力优选小于或大于所述内部预载荷，并且理想地实现针对所述轴承预载荷与所述轴承旋转的频率之间的模态的更加线性的关系。

6.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括利用激光器测量所述外圈的振动，其中，所述激光器不与所述外圈物理接触。

7.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括将所述传感器设置为是激光振动计、加速度计和线圈振动计中的一者。

8.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，还包括识别至少一个模态，以确保轴承预载荷确定的最小精度。

9.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，通过存储在所述计算机工作站上的存储器内的校准图表、通过模拟、通过测量已知轴承以及通过传递函数中的至少一者来提供获得所述理想基准曲线图。

10.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，通过测量加工表面上和非旋转元件上的振动来获得优化信号质量。

11.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，通过测量和记录位置、速度和加速度运动中的至少一者来完成预定旋转速率下的外圈振动。

12.根据权利要求1所述的通过振动测量来确定轴承预载荷的方法，其特征在于，测量车轮轴承单元是通过激光器在所述外圈的内侧表面或外侧表面中的一者上完成的。