[实用新型]一种轴承摩擦系数测量装置

说明书

一种轴承摩擦系数测量装置，属于模拟试验机技术领域。该装置利用手轮驱动丝杠进而压缩弹簧的方式，模拟核动力平台推力调心滚子轴承载荷的施加，同时利用电机驱动偏心轮带动齿条齿轮运动，模拟受检轴承的运动形式，通过信号采集机构的传感器集成测试数据，最终计算得到受检轴承的摩擦系数。与现有技术相比，该装置具有设计合理、多工况设置、测量精确等优点，可以高度反映海洋核动力平台连接结构中推力调心滚子轴承摩擦系数的变化规律。该测试装置能够模拟出其在服役条件下的摩擦磨损情况，可以根据不同海况条件设置不同压力、不同转速等实验参数进行研究，为海洋核动力平台的推力调心滚子轴承的损伤故障研究提供可靠的摩擦系数数据。

技术领域

本发明涉及一种轴承摩擦系数测量装置，属于模拟试验机技术领域。

背景技术

海洋核动力平台作为海上使用核能源的舰船，是小型核反应堆与船舶工程的有机结合，主要为海洋石油开采、偏远岛屿、海水淡化供应能源，其所具有节能减排，对海洋环境危害小等优点，被认为是海上能源替代最理想的方式。海洋核动力平台采用软刚臂单点系泊系统实现对平台的系泊定位。由于设计理论的不成熟、环境荷载的不确定性、服役年限延长以及系泊结构运动的复杂性软刚臂单点系泊系统中的推力调心滚子轴承长期在的海洋环境下服役，其往复运动引起交变应力循环，造成疲劳损伤，导致系泊定位失效事故，因此针对推力调心滚子轴内部的损伤研究十分必要。

摩擦系数作为推力调心滚子轴承损伤过程中的重要指标，一直以来都面临不易获取的难题。一些学者通过数值仿真模拟研究，针对推力调心滚子轴承的摩擦系数设置主要靠查阅相关设计指标或者平台规范，从而忽略了真实推力调心滚子轴承结构摩擦系数随服役的时间变化，低估了真实情况的风险性。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种轴承摩擦系数测量装置，本发明具有设计合理、多工况设置、测量精确等优点，可以高度反映海洋核动力平台连接结构中推力调心滚子轴承摩擦系数的变化规律。

本发明采取以下技术方案：一种轴承摩擦系数测量装置，包括工作台，所述工作台上设置动力驱动机构、试验件夹持机构和弹簧加载机构；

所述动力驱动机构采用安装在工作台上的电机驱动偏心轮，偏心轮通过偏心销轴与连杆的一端铰接，连杆的另一端通过销轴与固定于滑块上的连接叉铰接；所述滑块设置在工作台上的两个平行滑道上，在滑块的一侧设有一个与齿轮相啮合的齿条；

所述试验件夹持机构设置在与齿轮固定连接的齿轮轴上，在齿轮下方的齿轮轴上依次设有受检轴承和由轴承座支撑的底轴承，受检轴承的内圈与齿轮轴相配合，受检轴承的外圈与夹套固定连接，轴承座固定在工作台上；

所述弹簧加载机构把立架的底端固定在工作台上，固定在立架顶端的丝母与丝杠相配合；丝杠的上端设有手轮，丝杠穿过立架的下端部在加载中心线上、从上向下依次设有上弹簧座、弹簧、下弹簧座、上推力轴承和轮辐式称重传感器；轮辐式称重传感器经下推力轴承与设置在所述齿轮的上凸台相连接；所述轮辐式称重传感器感知和输出由弹簧加载机构加载在受检轴承上的轴向正压力；

所述夹套通过连接螺杆与S型拉力传感器的一端连接，S型拉力传感器的另一端与固定在工作台上的小支架固定连接；所述S型拉力传感器感知和输出由动力驱动机构加载在受检轴承上的径向摩擦力。

所述S型拉力传感器采用应变式拉力传感器，轮辐式称重传感器采用应变式压力传感器，S型拉力传感器与轮辐式称重传感器电连接至数据采集设备。