[发明专利]对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法

说明书

本发明涉及对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法。对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法包括以下步骤：步骤一，在待测试的从动件上作至少一条线状标记，线状标记在从动件的公转平面内的投影为直线；步骤二，使用摄像机对转动中的对滚摩擦副成像，在从动件公转不满一周的过程中待测试从动件的至少两帧图像；步骤三，按照各帧图像的时间序列选取前后任意两帧图像，获取后帧自转标线相对于前帧自转标线沿从动件自转方向转过的夹角α；步骤四，根据公式ω_自=夹角α在整圆中的比例／ΔT得到从动件的自转转速ω_自，即单位时间内的自转转数，ΔT为两帧图像的成像时间间隔。上述方法能够解决现有技术中滚动摩擦副的公转从动件转速测试困难的问题。

技术领域

本发明涉及对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法。

背景技术

滚动摩擦广泛存在于轴承、车轮、导电旋转关节等产品的运行中，所对应的对滚摩擦副包括主动件和从动件。在实际产品和工程应用中，从动件的旋转中心往往发生周期性运动（存在公转）。比如，轴承的内圈由旋转主轴驱动，作为主动件，滚动体由内圈驱动，作为从动件，滚动体在自转的同时围绕旋转主轴公转。再如，滚动式导电旋转关节的弹性滚环自转的同时围绕旋转主轴发生公转。滚动体的自转和公转是滚动摩擦中的重要参数，影响摩擦系数、磨损率、磨损机制等滚动摩擦磨损性能。

在实验室滚动摩擦测试中，有几种方法可以获得自转和公转转速：1、对滚摩擦副的主动件和从动件均由外加动力带动主动旋转，旋转中心位置固定不变，摩擦副只有自转而无公转。2、对滚摩擦副的其中一个由外加动力带动主动旋转，转速可控；另一个是从动旋转，转速依赖于摩擦学试验条件，需要额外测试；对于无公转的从动件，可在从动轴上安装转速传感器等方法测定从动转速；而对于发生公转的从动件，其公转和自转的转速测试困难较大。

目前尚无可靠的方法检测此类从动件的公转、自转速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法，解决现有技术中滚动摩擦副的从动件转速测试困难的问题。

本发明中采用如下技术方案：

对滚摩擦副中公转从动件的转速测试方法，该方法包括以下步骤：

步骤一，在待测试的从动件上作至少一条线状标记，所述线状标记在从动件的公转平面内的投影为直线；

步骤二，使用摄像机对转动中的对滚摩擦副成像，在从动件公转不满一周的过程中待测试从动件的至少两帧图像，获得的各帧图像中的线状标记呈直线；

时序靠前的一帧图像中的线状标记所对应的直线为前帧自转标线，时序靠后的一帧图像中的线状标记所对应的直线为后帧自转标线；

步骤三，按照各帧图像的时间序列选取前后任意两帧图像，获取后帧自转标线相对于前帧自转标线沿从动件自转方向转过的夹角α；

根据前后两帧图像的间隔帧数和摄像机的帧率得到两帧图像的成像时间间隔ΔT，所述帧率为单位时间的成像帧数；

步骤四，根据以下公式得到从动件的自转转速ω_自，即单位时间内的自转转数：

ω_自=夹角α在整圆中的比例／ΔT。

有益效果：采用上述技术方案，通过在从动件上作线状标记并利用摄像机成像，可以通过线状标记利用几何关系获得自转的夹角α，同时，根据前后两帧图像的间隔帧数和摄像机的帧率得到两帧图像的成像时间间隔ΔT，即可根据公式计算出从动件的自转速度，无需安装复杂的测试机构，不干扰从动件运动，无需检测另外的主动件的运动状态，简单方便，从而解决现有技术中滚动摩擦副的从动件转速测试困难的问题，有利于推动滚动摩擦学测试技术的发展和基础研究的深入。

作为一种优选的技术方案：所述摄像机在单位时间的成像帧数为帧率，所述帧率ｆ满足以下公式：

ｆ＞R_主／R_从*ω_主；式中：