[发明专利]一种测量滚动轴承能耗系数的方法及装置

说明书

本发明公开了一种测量滚动轴承能耗系数的方法及装置。现有滚动轴承能耗系数测量方式精度低、测量不准确。本发明基于能量转换法的原理，最初通过砝码给予整个装置一个动能，使得轴承套筒带动轴承外圈转动，内圈固定，在转动的过程中，一部分动能转换为轴承的动能，另一部分动能由于轴承内部存在摩擦从而转换为热能；通过测量轴承的动能以及转动的角度，可以计算出能耗系数。本发明突破传统测量摩擦力矩去计算能耗系数的方式，从能量转换法的角度提出一种新的滚动轴承能耗系数测量方法，避免了现有摩擦力矩测量方式误差大的问题，使得测量结果更加精确，且使轴承能耗系数的研究能从一个新的角度获得解决方法。

技术领域

本发明属于滚动轴承技术领域，具体涉及一种结构简单、精度高的测量滚动轴承能耗系数的方法及装置。

背景技术

滚动轴承作为机械行业中必不可少的一种零部件，常被运用到农业机械、工业设备、家电等各种领域，其具有易启动、摩擦小、性能稳定、保养容易及维护简单便捷等特点。

随着目前先进装备的发展，高效、高速和使用寿命长是机械设备追求的主要目标。整个机械装备的系统性能很大程度上是由滚动轴承的性能决定的，一个机械设备运行的精确度和平稳度极大程度上受滚动轴承的性能所影响，它作为机械系统中提供旋转支撑的部件，由外圈、内圈，钢球、密封圈和保持架等五大部分组成，在其旋转过程中，这五大部分之间相互接触摩擦，存在一定的能量消耗。假如在这一过程中，轴承内部损耗的能量过大，将会导致轴承内部组件磨损加剧，从而降低滚动轴承运转的精度；并且在另一方面，过大的能量损耗转换为热量，会致使内部温度升高，进而使滚动轴承润滑剂因超出适用温度而失效，最终导致滚动轴承因内部组件表面烧伤而损坏。因此能耗系数是其性能的关键参数之一，它决定着滚动轴承运行时内部的磨损，发热和使用寿命等关键技术性能。

现有测试方法是通过摩擦力矩的测量换算计算得到能耗系数，但由于轴承本身摩擦力矩值较小，易受到外部条件干扰，并且受制于传感器的测量精度问题，现有的摩擦力矩测量有较大的波动性和随机性，其精确性很难得到认同。因此设计出一种能够精确测量滚动轴承能耗系数的方法及装置，是轴承行业的热门话题。

发明内容

本发明针对现有滚动轴承能耗系数测量方式精度低、测量不准确，难以做到精确测量的问题，提出一种精度高、结构简单的测量滚动轴承能耗系数的方法及装置。

本发明采用的技术方案如下：

本发明基于能量转换法的原理，最初通过砝码给予整个装置一个动能，使得轴承套筒带动轴承外圈转动，内圈固定，在转动的过程中，一部分动能转换为轴承的动能，另一部分动能由于轴承内部存在摩擦从而转换为热能；通过测量轴承的动能以及转动的角度，可以计算出能耗系数。这种方法突破传统测量摩擦力矩去计算能耗系数的方式，使轴承能耗系数的研究能从一个新的角度获得解决方法。

本发明一种测量滚动轴承能耗系数的方法，具体如下：

步骤一：将气缸的缸体通过轴向位移调整机构与底座连接，且气缸的活塞杆水平设置；然后，将气缸与气动回路系统连接，气动回路系统与控制器连接；将连接套筒的一端固定在气缸的活塞杆上。

步骤二：将三爪卡盘通过支撑座固定在底座上；选取支承轴段直径与被测轴承内径相同的芯轴装夹在三爪卡盘上；将被测轴承的内圈与芯轴的支承轴段过渡配合，并在芯轴支承轴段开设的卡槽内嵌入挡圈对被测轴承的内圈进行轴向定位；然后，选取内径与被测轴承外径相同的轴承套筒，将轴承套筒与被测轴承的外圈过盈配合。

步骤三：将光电传感器固定在底座上，并对准固定在轴承套筒一端端面处的光栅盘。