[发明专利]一种滚动轴承试验的温度场测量装置及方法

摘要

本发明提供了一种滚动轴承试验的温度场测量装置及方法，属于轴承温度测量领域。本发明具体步骤为：在电机和热像仪开机启动预热并稳定之后，测试轴承开始工作，逐渐提高其转速与轴向载荷直到接近实际工况；控制伺服电机以慢速转动，可以带动热像仪绕轴旋转，得到测试轴承保持架或滚动体以及测试轴承外圈的温度；由码盘读取测试轴承的位置信息，可以通过计算得到热像仪的实时位置，热像仪测得的温度信息和热像仪的位置信息相互对应，就得到了测试轴承表面的温度场分布情况。本发明为尽量减小润滑油对测量精度的影响，在轴承测温区附件设置锗玻璃，在不影响润滑油润滑效果的前提下，设计吹扫模块吹散随机飞溅的油雾，提高非接触测试的精度。

主权项

1.一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，滚动轴承试验的温度场测量装置包括测量部分、传动部分和光路清洁部分，

测量部分包括热像仪(11)，

传动部分包括伺服电机(8)、力传感器(9)、加载杆(10)、码盘(1)、电机(2)、带传动(3)、支承轴承(5)、轴向加载盘(6)、测试轴承(7)和端盖(4)，

光路清洁部分包括锗玻璃(12)和吹扫模块(13)，

在外侧箱体的端盖(4)上开孔安装热像仪(11)，热像仪(11)的头部伸入孔内部，热像仪(11)其余部分由端盖(4)上的支架支承；

伺服电机(8)主轴通过传动带轮与端盖(4)相连，电机(2)通过带传动(3)与端盖(4)连接，码盘(1)与电机(2)连接；端盖(4)与传动带轮中间开孔，以供轴向加载杆(10)穿过；伺服电动(8)通过力传感器(9)与加载杆(10)连接；端盖(4)外圈通过支承轴承(5)与箱体相连；

加载杆(10)的一端与轴向加载盘(6)连接，轴向加载盘(6)推动测试轴承(7)，测试轴承(7)安装在伺服电机(8)的主轴上，测试轴承(7)的内圈随轴一起转动，测试轴承(7)的外圈与箱体保持静止；

热像仪(11)镜头前安装锗玻璃(12)，端盖(4)内侧安装有吹扫模块(13)。

2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，所述加载杆(10)端部为球面。

3.根据权利要求1所述的一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，所述端盖(4)的旋转范围为‑180°～+180°。

4.根据权利要求1所述的一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，所述支承轴承(5)为四点接触薄壁轴承。

5.根据权利要求1所述的一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，所述轴向加载盘(6)为轮辐式骨架结构。

6.根据权利要求1所述的一种滚动轴承试验的温度场测量装置，其特征在于，所述端盖(4)内侧安装有吹扫模块(13)，外界的压缩空气通过A进入吹扫模块(13)，并通过喷嘴高速喷出从而不断地吹去锗玻璃(12)表面的油雾。

7.一种滚动轴承试验的温度场测量方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一：先使用接触式温度传感器测量测试轴承(7)表面温度，并使用此数据来在线标定热像仪(11)的发射率；

步骤二：在电机(2)和热像仪(11)开机启动预热并稳定之后，测试轴承(7)开始工作，逐渐提高其转速与轴向载荷直到接近实际工况，此时由热像仪(11)获得的图像可以得到轴承内圈的温度分布；

步骤三：控制伺服电机(8)以慢速转动，可以带动热像仪(11)绕轴旋转，在热像仪(11)转过的一个周期内，可以得到测试轴承(7)保持架或滚动体以及测试轴承(7)外圈的温度；

步骤四：由码盘(1)读取测试轴承(7)的位置信息，可以通过计算得到热像仪(11)的实时位置，热像仪(11)测得的温度信息和热像仪(11)的位置信息相互对应，就得到了测试轴承(7)表面的温度场分布情况。