[发明专利]一种基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法

摘要

本发明提供一种通过测量轴瓦变形测量轴承载荷的方法，它通过测试轴瓦变形来计算滑动轴承实际安装状态下所承受的载荷。本发明提供的基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法与现有技术相比具有测试结果具有较高的可信度、测量结果也具有较高准确度、所需测量的工作量小以及适应于大部分滑动轴承的载荷测试，有较高推广前景。

主权项

1.一种基于轴瓦变形的滑动轴承载荷测量方法，其特征在于，它包括如下步骤：(1)、在待测轴承下轴瓦外侧表面正下方轴线上布置一个应变片作为应变测点，对该应变测点进行防油封装。该应变片需选用自身具有温度补偿作用的应变片，以便消除由于温度引起的测量误差；(2)、待轴瓦安装完毕，但轴颈还未安装时，测量此时应变输出信号值，记为ε₁；(3)、待轴颈及轴承座均安装完毕时，测量此时实际安装状态下应变输出信号值，记为ε₂。测试前将转子连续盘动若干周，测试开始后，以若干周内的平均值作为相应的应变输出信号；(4)、计算该轴瓦由于受到轴颈重力和安装预紧力等外力作用下圆周方向产生的线变形，记为ε_x(0)，则ε_x(0)＝ε₂‑ε₁；(5)、建立一空间坐标系，根据广义胡克定律，列出下轴瓦应变测点安装处的轴瓦线应变公式：式中，E₁、μ₁为轴瓦材料的弹性模量和泊松比；(6)、应变测点安装处的轴瓦在Y方向线应变为0，在X方向的线应变即为所测应变ε_x(0)，即：(7)、受力状态下，轴瓦与轴颈的接触面为矩形，记接触面半宽度为a，接触面应力为p(x)，其中：式中，F为待求的轴承载荷，l为轴瓦轴向宽度，R₁为轴瓦半径，R₂为轴颈半径，E₂、μ₂分别为轴颈材料的弹性模量和泊松比；(8)、轴瓦所受的最大正应力是x＝0处的接触面应力，即：(9)、轴瓦和轴颈静态下接触时的平面中产生的应力场处于平面应变状态，接触产生的分布应力为：式中，x,z均为无量纲坐标。(10)、下轴瓦表面应变测点处的坐标为x＝0,z＝‑δ/a，其中δ为轴瓦的厚度，则，下轴瓦应变测点安装处的分布应力为：(11)、将步骤10中计算的σ_x,σ_z带入步骤6中的线应变公式，未知数为待求的载荷F和Y方向的应力σ_y，方程式数目也是2个，方程式数目等于未知数数目，求出轴承所承受的载荷F。