[发明专利]一种双层滚动轴承摩擦力矩测试装置及测试方法

摘要

本发明公开了一种双层滚动轴承摩擦力矩测试装置及测试方法，首先将待测双层轴承内圈固定到支撑芯轴上；然后给外圈加重力载荷；通过高压空气驱动中圈旋转；测量外圈与中圈之间的摩擦力矩；再把测双层轴承外圈固定到支撑芯轴上；然后给内圈加重力载荷；通过高压空气驱动中圈旋转；测量内圈与中圈之间的摩擦力矩。本测试方法简便，工装简单，可以得到不同预紧力和转速条件下双层滚动轴承的摩擦力；避免了传统电机驱动中电机和减速器对测试精度的影响。

主权项

1.一种双层滚动轴承摩擦力矩测试装置，其特征在于，所述装置包括：喷气管(1)、气流调节阀(2)、叶片(3)、叶轮(4)、频闪转速仪(5)、双层滚动轴承(6)、微型测力计(7)、丝线(8)、标记片(9)、内圈支撑轴(10)、外圈加载环(11)、环形凹槽A(12)、外圈加载片(13)、外圈支承轴(14)、内圈加载柱(15)、环形凹槽B(16)、内圈加载片(17)；当处于外圈摩擦力矩测试状态时，内圈支撑轴(10)为同轴的阶梯圆柱型，其下部直径大，上部直径小；内圈支撑轴(10)的下部端面置于桌面，为测试装置的基础；双层滚动轴承(6)内圈同轴嵌套固定在内圈支撑轴(10)的上端；外圈加载环(11)为同轴中空的阶梯型圆柱形，其下部直径大，上部直径小，外圈加载环(11)下部直径较大部分形成裙形台阶，裙形台阶圆柱面上沿圆周方向有整周的环形凹槽A(12)，环形凹槽A(12)与双层滚动轴承(6)旋转轴心的距离为R；外圈加载环(11)的上部同轴嵌套固定在双层滚动轴承(6)外圈上；外圈加载片(13)为扁平等厚实心圆环，多个外圈加载片(13)同轴重叠固定在加载环的裙形台阶上端面上；叶轮(4)为同轴中空阶梯状扁平圆柱形，在其上端面沿圆周均匀分布有叶片(3)，叶片(3)垂直于叶轮(4)的端面，指向轴线方向；叶轮(4)的中心孔与双层滚动轴承(6)中圈同轴嵌套固定，叶轮(4)与双层滚动轴承(6)中圈一起能够沿轴线自由转动；丝线(8)的一端缠紧密缠绕在外圈加载环(11)的环形凹槽A(12)内，并沿其切向拉出，丝线(8)的另一端与微型测力计(7)连接；喷气管(1)水平固定在支架上，一端开放，另一端连接高压气源；喷气管(1)的开放端中心延长线与叶轮(4)上的叶片(3)相交；喷气管(1)中间固定安装有气流调节阀(2)，控制喷气管(1)喷出气体的流量；标记片(9)为一种轻质反光薄片，固定粘贴在叶轮(4)上端面，并可随叶轮(4)一起旋转；频闪转速仪(5)由支架悬空固定在叶轮(4)上方，其敏感窗口中心延长线正对标记片(9)；当叶轮(4)旋转时，标记片(9)每旋转一周都能经过敏感窗口正下方一次，同时会触发频闪转速仪(5)给出转速输出；除双层滚动轴承(6)内圈与内圈支撑轴(10)固定外，双层滚动轴承(6)的中圈和双层滚动轴承(6)的外圈均能够自由同轴转动；当双层滚动轴承(6)摩擦力矩测试装置处于内圈摩擦力矩测试状态时，外圈支撑轴(14)为同轴的中空阶梯圆柱型，其下部直径大，上部直径小；外圈支撑轴(14)的下部端面置于桌面，为测试装置的基础；双层滚动轴承(6)外圈同轴嵌套固定在外圈支撑轴(14)的上端；内圈加载柱(15)为同轴的阶梯型圆柱形，其下部直径小，上部直径大，内圈加载柱(15)上部直径较大部分形成伞形台阶，伞形台阶圆柱面上沿圆周方向有整周环形凹槽B(16)，环形凹槽B(16)与双层滚动轴承(6)旋转轴心的距离为r；内圈加载柱(15)的下部同轴嵌套固定在双层滚动轴承(6)内圈中；内圈加载片(17)为扁平等厚实心圆环，多个内圈加载片(17)同轴重叠固定在内圈加载柱(15)的伞形台阶上端面上；叶轮(4)的中心孔与双层滚动轴承(6)中圈同轴嵌套固定，叶轮(4)与双层滚动轴承(6)中圈一起可沿轴线自由转动；丝线(8)的一端缠紧密缠绕在内圈加载柱(15)的环形凹槽B(16)内，并沿其切向拉出，丝线(8)的另一端与微型测力计(7)连接；喷气管(1)水固定在支架上，一端开放，另一端连接高压气源；喷气管(1)的开放端中心延长线与叶轮(4)上的叶片(3)相交；喷气管(1)中间固定安装有气流调节阀(2)，控制喷气管(1)喷出气体的流量；标记片(9)固定粘贴在叶轮(4)上端面，并可随叶轮(4)一起旋转；频闪转速仪(5)由支架悬空固定在叶轮(4)上方，其敏感窗口中心延长线正对标记片(9)；当叶轮(4)旋转时，标记片(9)每旋转一周都能经过敏感窗口正下方一次，同时会触发频闪转速仪(5)给出转速输出；除双层滚动轴承(6)外圈与外圈支撑轴(14)固定外，双层滚动轴承(6)的中圈和双层滚动轴承(6)的内圈均可自由同轴转动。