CN110887589A - 一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法，包括以下步骤：⑴将待测轴承套置于与高速伺服电机链接的传输轴上；⑵通过待测轴承紧固工装Ⅰ与待测轴承紧固工装Ⅱ将一个待测轴承夹装固定；⑶按步骤⑴~⑵将另一个待测轴承夹装固定；⑷将两个装好的待测轴承用挡圈隔开，然后一起装入待测轴承套中，两边用待测轴承端盖固定；⑸将设在待测轴承套上的挡片与测力传感器触针接触；⑹将待测轴承旋转产生的摩擦力矩传递给测力传感器，即测得待测轴承旋转时的摩擦力矩。本发明待测轴承既是试验轴承，也是支撑轴承，更加符合实际的工况，同时也消除了支撑轴承对试验结果带来的影响。

Description

一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法
技术领域
本发明涉及轴承性能测试领域，尤其涉及一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法。
背景技术
以往测量轴承旋转时的摩擦扭矩都是采用单个轴承测量，测量方法其一是采用内圈旋转，外圈测量，但外圈测量装置需要一个支撑，得增加一个待测轴承以外的轴承来做支撑，这就增加了轴承测量的误差。测量方法其二是通过在转轴上安装动态扭矩传感器来测量轴承旋转时的摩擦扭矩，但动态扭矩传感器轴向无法承受载荷，故需要在转轴上增加支撑轴承，同样会影响试验结果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种消除测量误差的测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法，包括以下步骤：
⑴将待测轴承套置于与高速伺服电机链接的传输轴上；
⑵通过待测轴承紧固工装Ⅰ与待测轴承紧固工装Ⅱ将一个待测轴承夹装固定；
⑶按所述步骤⑴~⑵将另一个待测轴承夹装固定；
⑷将两个装好的所述待测轴承用挡圈隔开，然后一起装入所述待测轴承套中，两边用待测轴承端盖固定；
⑸将设在所述待测轴承套上的挡片与测力传感器触针接触；
⑹将所述待测轴承旋转产生的摩擦力矩传递给测力传感器，即测得所述待测轴承旋转时的摩擦力矩。
所述步骤⑵中待测轴承紧固工装Ⅰ与待测轴承紧固工装Ⅱ上设有锥孔，该锥孔与所述传输轴的一端的锥面相配合。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中待测轴承紧固工装Ⅰ与待测轴承紧固工装Ⅱ上设有锥孔，该锥孔与传输轴的一端的锥面相配合，通过两个锥孔锥面的配合，既可以通过锥面间的摩擦力带动轴承转动，同时还可确保待测轴承组件与传输轴同心。
2、本发明虽然也是外圈测力，但是运用了一对轴承，待测轴承既是试验轴承，也是支撑轴承，更加符合实际的工况，同时也消除了支撑轴承对试验结果带来的影响。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明待测轴承组件正视剖面图。
图2为本发明待测轴承组件俯视剖面图。
图3为本发明待测轴承轴向受力图。
图4为本发明待测轴承组件摩擦扭矩示意图。
图中：1—待测轴承；2—待测轴承套；3—挡圈；4—待测轴承紧固工装Ⅰ；5—待测轴承紧固工装Ⅱ；6—待测轴承端盖；7—传输轴。
具体实施方式
如图1~2所示，一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法，包括以下步骤：
⑴将待测轴承套2置于与高速伺服电机链接的传输轴7上；
⑵通过待测轴承紧固工装Ⅰ4与待测轴承紧固工装Ⅱ5将一个待测轴承801夹装固定；待测轴承紧固工装Ⅰ4与待测轴承紧固工装Ⅱ5上设有锥孔，该锥孔与传输轴7的一端的锥面相配合；
⑶按步骤⑴~⑵将另一个待测轴承1夹装固定；
⑷将两个装好的待测轴承1用挡圈3隔开，然后一起装入所述待测轴承套2中（在将待测轴承1等装入轴承套中时需要轴承拆卸安装工装辅助进行），两边用待测轴承端盖6固定；
⑸将设在待测轴承套2上的挡片与测力传感器触针接触；
⑹对旋转速度相同的两根传输轴7相向施加载荷，将待测轴承1旋转产生的摩擦力矩传递给测力传感器，即测得待测轴承1旋转时的摩擦力矩。
工作原理：如图3~4所示，采用一对待测轴承1同时进行测量，内圈旋转，并通过两根传输轴7相向施加载荷F，确保两个待测轴承1所受加载力是一致的。两根轴分别由两个高速电机带动以相同的速度旋转，确保两个待测轴承1的运动状态是一致的。一对待测轴承1的外圈连在一起，并在外圈测量摩擦扭力，此时所测得的力为两个待测轴承1的摩擦扭力。
当待测轴承1内圈转动时，由于内外圈是存在摩擦力的，所以也会带动外圈转动，或者使外圈有转动趋势，而外圈是固定在2待测轴承套2中的，故而内外圈的摩擦力将带动待测轴承套2运动或使待测轴承套2有运动趋势，而待测轴承套2与测力传感器触针接触，故而测力传感器可测到轴承1旋转时内外圈的摩擦力。
由于测力传感器的测力点在挡片上，测得的力为f1，轴承摩擦力f在滚珠与轴承内外环的接触点上，假设轴承接触点的半径为r，轴线到挡片接触点的距离为L，根据力矩平衡原理可知f1*L=f*r，可知f=f1*L/r，此时f为两个轴承的摩擦力，故单个轴承摩擦力为f=f1*L/r*2），摩擦系数μ=f/F=f1*L/r*2*F。

Claims (2)

1.一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法，包括以下步骤：
⑴将待测轴承套（2）置于与高速伺服电机链接的传输轴（7）上；
⑵通过待测轴承紧固工装Ⅰ（4）与待测轴承紧固工装Ⅱ（5）将一个待测轴承（1）夹装固定；
⑶按所述步骤⑴~⑵将另一个待测轴承（1）夹装固定；
⑷将两个装好的所述待测轴承（1）用挡圈（3）隔开，然后一起装入所述待测轴承套（2）中，两边用待测轴承端盖（6）固定；
⑸将设在所述待测轴承套（2）上的挡片与测力传感器触针接触；
⑹将所述待测轴承（1）旋转产生的摩擦力矩传递给测力传感器，即测得所述待测轴承（1）旋转时的摩擦力矩。
2.如权利要求1所述的一种测量轴承旋转时的摩擦扭矩的方法，其特征在于：所述步骤⑵中待测轴承紧固工装Ⅰ（4）与待测轴承紧固工装Ⅱ（5）上设有锥孔，该锥孔与所述传输轴（7）的一端的锥面相配合。
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