[发明专利]一种角接触球轴承角刚度测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：包括底座和设置在底座上的轴承固定装置、测量装置以及弯矩加载装置；

所述的轴承固定装置包括一主轴组件，通过主轴组件中的主轴和设置在底座上圆柱孔对待检测角接触球轴承的内外圈进行固定；

所述的弯矩加载装置包括一直线驱动机构和加载杆，所述直线驱动机构的输出端通过传动组件与加载杆连接，加载杆的一端与主轴组件中的主轴相接触并将直线驱动机构输出的径向加载力施加在主轴上，所述的弯矩加载装置中还包括一用于实时测量径向加载力大小的力传感器；

所述的测量装置包括分布在待检测角接触球轴承上方和下方的上位移传感器和下位移传感器，所述上位移传感器和下位移传感器的检测端分别用于检测并反馈对应高度的主轴径向位移的变化量。

2.根据权利要求1所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的主轴组件包括主轴、用于安装主轴的轴承组件和固定导轨，所述主轴通过轴承组件设置在固定导轨中的滑块上。

3.根据权利要求2所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的轴承组件为调心轴承和调心轴承座，所述主轴通过调心轴承安装在调心轴承座内。

4.根据权利要求1或2所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的弯矩加载装置包括直线驱动机构、传动组件、力传感器和加载杆，所述直线驱动机构的输出端依次通过传动组件、力传感器和加载杆相连接。

5.根据权利要求4所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的直线驱动机构为伺服电缸，所述伺服电缸通过垫板以及加载导轨设置在底座上。

6.根据权利要求4所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的传动组件包括第一连接器、弹性元件和第二连接器，直线驱动机构的输出端依次通过第一连接器、弹性元件以及第二连接器与力传感器相连接，并将径向加载力传递给加载杆上。

7.根据权利要求6所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的第一连接器、弹性元件、第二连接器和力传感器通过滑台设置在底座上。

8.根据权利要求6或7所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述的弹性元件为弹簧。

9.根据权利要求1所述的一种角接触球轴承角刚度测量装置，其特征在于：所述测量装置，其中上位移传感器通过上传感器支架和上传感器导轨设置在底座上，下位移传感器通过下传感器支架和下传感器导轨设置在底座上。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的装置的测量方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、将待检测的角接触球轴承通过竖直设置主轴和设置在底座上的圆柱孔进行固定，固定后，将上位移传感器和下位移传感器的检测端分布在待检测角接触球轴承的上方和下方，其中设定：上位移传感器的检测点到待检测角接触球轴承径向中心平面的距离为X1，下位移传感器的检测点与待检测角接触球轴承径向中心平面的距离为X2；

S2、通过直线驱动机构对主轴输出径向加载力，其中力作用点到待检测角接触球轴承径向中心平面的距离为X1，输出一定的径向加载力后，使角接触球轴承沿着轴线方向产生一个偏摆角，同时上位移传感器和下位移传感器分别获得主轴的径向位移的变化值为Y1和Y2，根据上述获得的参数值并结合力传感器检测到的径向加载力数值，通过公式计算得到待检测角接触球轴承的角刚度的值。