[发明专利]通过振动测量来确定轴承预载荷的系统和方法

说明书

一种通过振动测量来确定轴承预载荷的方法包括：将所述轴承安装在振动测试仪上；夹持外圈以防止旋转；将传感器安装在外圈附近以测量振动；使轴承内圈旋转以挖掘本征频率；将测量到的振动数据从传感器传输到计算机工作站；计算机工作站执行将数据变换到频域的数值FFT；由计算机工作站分析来自FFT的频谱数据；峰值检测算法确定作为外圈的各种模态的峰值；对模态进行分类并识别主要模态；获得针对谐振与预载荷之间的每个模态的数值关系；将模态关系与一个或多个基准进行比较；每个模态的数值关系与理想基准的图形模态的数值关系之间的匹配表明确定了正确的预载荷。此外，一种用于执行该方法的系统。

技术领域

本发明涉及一种通过振动测量来确定轴承预载荷(/预载荷)(preload)的系统和方法。更特别地，本发明涉及一种通过感测轴承的外圈上的振动并将感测到的振动数据与理想基准(/参考)数据进行比较来确定轴承预载荷的系统和方法。

背景技术

车轮轴承内部预载荷对最终产品的以下几个关键性能有重要影响：

-摩擦

-寿命

-刚度

-噪声(NVH)

然而，不能直接测量内部预载荷(preload)，并且提取产品预载荷具有挑战性。此外，为了质量的目的，应在生产通道的周期时间内进行预载荷测量，以避免额外的成本。

如今，行业正在使用两种方法来检查预载荷，一种方法基于插入到产品中的间隔件(侵入式(/贯入式)(intrusive)、长)，第二种方法基于在关联于与数值模型相关的轴向载荷下方的部件的刚度测量。第二种方法比原始方法快。然而，对于使该设备可重复且足够快地集成在通道中，该行业面临着许多挑战。

预载荷对轴承产品的刚度影响，因此对其固有振动频率(natural vibrationfrequency)影响。

发明内容

本发明中公开的构思是：使用产品的振动响应，并且将振动响应与校准图表(calibrated chart)和数值模型进行比较，以识别内部预载荷。

附图说明

通过研究由非限制性示例给出并由附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施方式的用于通过振动测量来确定轴承预载荷的系统的示意图；

图2是根据图1的系统的与轴承外圈接触并安装到心轴的轮廓传感器的侧视图；

图3是根据图1的系统的感测轴承外圈并安装到心轴的激光振动计的侧视图；

图4是根据图1的系统的车轮轮毂轴承组件的截面图；

图5是根据图1的系统的频率相对于预载荷的曲线图；

图6是根据图1的实施方式的在预载荷下的轴承的振动模态的曲线图；以及

图7示出了用于执行根据图1的实施方式的系统的功能的方法步骤。

具体实施方式

以下详细描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制所描述的实施方式或所描述的实施方式的应用和用途。如在此所使用的，词语“示例性”或“说明性”意味着“用作示例、实例或说明”。在此描述为“示例性”或“说明性”的任何实施方式不必须被解释为比其他实施方式优选或有利。下面所描述的所有实施方式是被提供以使得本领域的技术人员能够制造或使用本公开的实施方式的示范性实施方式，并不旨在限制本公开的由权利要求书限定的范围。