本發(fā)明涉及機(jī)械部件檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝。

背景技術(shù)：

1、軸承的摩擦力矩和軸向游隙是軸承的重要參數(shù)之一，它們影響著軸承的使用性能和壽命，在不同的工況下對(duì)軸承的摩擦力矩和軸向游隙有著不同的要求；

2、在實(shí)際裝配中，通過控制軸向預(yù)緊力大小來獲得相應(yīng)要求的摩擦力矩和軸向游隙，但準(zhǔn)確獲知預(yù)緊載荷大小很困難，一般都是依賴于裝配工的經(jīng)驗(yàn)。如果能測(cè)量在軸向載荷作用下軸承的軸向位移變形，則可以通過預(yù)先控制成對(duì)軸承隔套或軸承的預(yù)緊墊片的厚度差來實(shí)現(xiàn)軸系最佳預(yù)緊。目前大多數(shù)軸承測(cè)量設(shè)備或工裝只能用于單一方面的軸承參數(shù)檢測(cè)，在檢測(cè)摩擦力矩和軸向游隙時(shí)需要采用不同的檢測(cè)設(shè)備，導(dǎo)致工序繁雜，測(cè)量精度不夠，無法滿足日常檢測(cè)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，本發(fā)明提供了一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，解決了現(xiàn)有技術(shù)中難以同時(shí)檢測(cè)軸承摩擦力矩和軸向游隙，以及檢測(cè)效率和精度有限的技術(shù)問題。

2、一方面，本發(fā)明提供了一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)1、測(cè)試軸系、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、軸向力加載系統(tǒng)；

3、所述測(cè)試軸系包括主軸14、位移傳感器2、磁性表座3、待測(cè)軸承4、加載塊5和軸承固定底座15；磁性表座3和軸承固定底座15固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)1上，位移傳感器2固定在磁性表座3上，待測(cè)軸承4的內(nèi)圈與主軸14末端的軸承測(cè)試工位固定，待測(cè)軸承4的外圈與所述軸承固定底座15固定，所述主軸14末端的軸承測(cè)試工位還連接有加載塊5；

4、所述主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括步進(jìn)電機(jī)10、電機(jī)安裝底座11、扭矩傳感器12和彈性聯(lián)軸器13；電機(jī)安裝底座11固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)1上，電機(jī)安裝底座11上固定有步進(jìn)電機(jī)10，步進(jìn)電機(jī)10的輸出軸通過彈性聯(lián)軸器13和扭矩傳感器12的輸入端連接，扭矩傳感器12的輸出端通過彈性聯(lián)軸器13與主軸14連接；

5、所述軸向力加載系統(tǒng)包括手輪9、壓力傳感器6、螺桿18、螺桿支撐座8和加載桿16；螺桿支持座8固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)1上，螺桿18設(shè)置在螺桿支持座8上，手輪9與螺桿18連接，螺桿18通過連接壓力傳感器6的球頭螺栓7來施加壓力，壓力傳感器6連接有加載桿16，加載桿16的末端與所述加載塊5形成點(diǎn)接觸。

6、優(yōu)選地，所述主軸14末端的軸承測(cè)試工位具體為：在主軸14末端形成直徑依次遞增的第一直徑、第二直徑以及第三直徑的三段階梯軸；所述待測(cè)軸承4的內(nèi)圈與第二直徑的階梯軸固定，所述加載塊5與第三直徑的階梯軸固定。

7、優(yōu)選地，磁性表座3、軸承固定底座15、電機(jī)安裝底座11、扭矩傳感器12以及螺桿支撐座8均通過螺栓與實(shí)驗(yàn)臺(tái)1進(jìn)行固定連接。

8、優(yōu)選地，軸承固定底座15內(nèi)部設(shè)有貫通孔，所述貫通孔的一端與待測(cè)軸承4外圈固定，所述貫通孔的另一端通過螺栓連接支撐端蓋17，支撐端蓋17中心為通孔，內(nèi)設(shè)有所述加載桿16。

9、優(yōu)選地，所述加載桿16末端加工出圓頭與旋轉(zhuǎn)的加載塊5形成點(diǎn)接觸，加載塊5的直徑小于軸承安裝底座15內(nèi)部通孔直徑。

10、優(yōu)選地，通過旋轉(zhuǎn)手輪9對(duì)待測(cè)軸承4施加軸向預(yù)緊力；通過所述壓力傳感器6采集所述軸向預(yù)緊力。

11、優(yōu)選地，所述扭矩傳感器12測(cè)出的扭矩值即為待測(cè)軸承4的摩擦力矩；通過將位移傳感器2的測(cè)頭緊貼于待測(cè)軸承4的內(nèi)圈表面，根據(jù)施加軸向預(yù)緊力前后的位移傳感器2測(cè)得的位置變化得到待測(cè)軸承4的軸向游隙。

12、優(yōu)選地，主軸14與待測(cè)軸承4的內(nèi)圈為過渡配合；待測(cè)軸承4的外圈與軸承固定底座15為過渡配合，使待測(cè)軸承4的外圈與軸承固定底座15不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

13、一方面，本發(fā)明提供了一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

14、步驟s1、將待測(cè)軸承4放置在軸承安裝底座15內(nèi)，并將主軸14穿過軸承的內(nèi)圈，通過手輪9和螺桿18施加軸向預(yù)緊力，通過壓力傳感器6讀取出所述軸向預(yù)緊力的大小，并使達(dá)到符合測(cè)試的要求的第一預(yù)緊力大??；

15、步驟s2、通過位移傳感器2測(cè)得所述第一預(yù)緊力大小對(duì)應(yīng)的軸向游隙，啟動(dòng)步進(jìn)電機(jī)10，扭矩傳感器12的測(cè)量值即為待測(cè)軸承4的啟動(dòng)摩擦力矩；

16、步驟s3、在步進(jìn)電機(jī)10的轉(zhuǎn)速達(dá)到第一轉(zhuǎn)速后，通過扭矩傳感器12同步采集到待測(cè)軸承4在第一轉(zhuǎn)速以及第一預(yù)緊力大小下的摩擦力矩的大小，通過位移傳感器2同步采集到待測(cè)軸承4在第一轉(zhuǎn)速以及第一預(yù)緊力大小的軸向游隙的大小，作為測(cè)量結(jié)果。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果：

18、(1)本發(fā)明將摩擦力矩和軸向游隙的檢測(cè)工裝集成在一個(gè)系統(tǒng)中，能夠同時(shí)檢測(cè)不同軸向預(yù)緊力下的軸承摩擦力矩和軸向游隙。提高了檢測(cè)效率，同時(shí)能夠減少由于多次裝夾和拆卸帶來的誤差，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

19、(2)本發(fā)明采用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的手輪螺桿加載方式和杠桿式位移傳感器，通過手輪螺桿施加軸向預(yù)緊力，使得軸承內(nèi)圈發(fā)生軸向位移，位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軸向游隙變化，扭矩傳感器讀取摩擦力矩的大小。能夠簡(jiǎn)化操作流程，使設(shè)備的維護(hù)和使用更加方便快捷，適合在實(shí)際工況中應(yīng)用。

技術(shù)特征：

1.一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其特征在于：

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
機(jī)械部件檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軸承摩擦力矩和軸向游隙綜合測(cè)量工裝，其中，位移傳感器固定在磁性表座上，待測(cè)軸承的內(nèi)圈與主軸末端的軸承測(cè)試工位固定，待測(cè)軸承的外圈與軸承固定底座固定，主軸末端的軸承測(cè)試工位還連接有加載塊；電機(jī)安裝底座上固定有步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸通過彈性聯(lián)軸器和扭矩傳感器的輸入端連接，扭矩傳感器的輸出端通過彈性聯(lián)軸器與主軸連接；螺桿設(shè)置在螺桿支持座上，手輪與螺桿連接，螺桿通過連接壓力傳感器的球頭螺栓來施加壓力，壓力傳感器連接有加載桿，加載桿的末端與加載塊形成點(diǎn)接觸；本發(fā)明能夠有效提高軸承摩擦力矩和軸向游隙的檢測(cè)效率和精度。

技術(shù)研發(fā)人員：劉亞醉,曾遠(yuǎn)志,趙罡,杜孝孝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9