1.一种测量滚动轴承摩擦力矩的装置,包括电机、滚珠丝杠滑台、卡盘、轴、套筒、直线导轨和底板,其特征在于:还包括S型力传感器、摩擦块安装角铝、摩擦块、光栅盘和光电检测装置;所述电机的底座固定在底板上,电机驱动滚珠丝杠滑台;所述S型力传感器的一端固定在滚珠丝杠滑台的滑块上,另一端固定有摩擦块安装角铝;S型力传感器的信号输出端连接处理器;所述的摩擦块与摩擦块安装角铝靠近直线导轨的一侧固定;直线导轨的滑轨固定在底板上,卡盘的底座固定在直线导轨的滑动块上;直线导轨的滑动块与直线导轨的滑轨构成滑动副,且直线导轨的滑动块与直线导轨的滑轨通过螺栓固定连接;所述的光电检测装置固定在底板上,并设置在直线导轨一侧;光电检测装置的信号输出端连接处理器;
所述轴的轴径以及套筒内径均有多种尺寸规格;不同内径尺寸规格的套筒的外径也各不相同,每个尺寸规格的套筒外固定一个内径等于该套筒外径的光栅盘。
2.根据权利要求1所述的一种测量滚动轴承摩擦力矩的装置,其特征在于:所述的滚珠丝杠滑台包括丝杠、滑块和导杆;电机的输出轴与丝杠通过联轴器连接,滚珠丝杠滑台的底座固定在底板上;导杆固定在滚珠丝杠滑台的底座上,丝杠与滚珠丝杠滑台的底座构成转动副;滑块与丝杠构成螺旋副,并与导杆构成滑动副。
3.根据权利要求1或2所述一种测量滚动轴承摩擦力矩的装置的测量方法,其特征在于:该方法具体如下:
步骤一、根据待测轴承的外圈选取套筒内径尺寸,根据待测轴承的内圈选取轴轴径尺寸,然后将待测轴承外圈与套筒内壁过盈配合,将待测轴承内圈与轴过盈配合;再用卡盘将轴锁紧固定;调节直线导轨的滑动块位置,使套筒外壁与摩擦块接触,然后拧紧螺栓实现滑动块定位;最后,测量摩擦块长度L;
步骤二、电机反转,驱动滚珠丝杠滑台的滑块运动,带动S型力传感器和磨擦块后退至套筒外壁与摩擦块不接触时,电机停转;然后,手动使待测轴承停转,电机正转,驱动滚珠丝杠滑台的滑块运动,滑块运动时推动S型力传感器和磨擦块同步移动;磨擦块与套筒接触后通过摩擦力带动套筒转动,在摩擦块运动过程中,摩擦块与套筒之间的摩擦力F通过S型力传感器测量;处理器计算摩擦块与套筒接触过程中S型力传感器测量的摩擦力F的平均值F1;
步骤三、套筒转动时光栅盘随之转动,光栅盘转动产生电信号,光栅盘每转过一个值为栅距角α的角位移,则光电检测装置产生一个脉冲信号输出;套筒停止转动时,处理器根据记录的脉冲信号个数n,计算得到待测轴承转过的角度θ=nα;
步骤四、由于平均值F1对套筒做的功全部转化成待测轴承转动过程中的内能,根据能量守恒定律,得到摩擦力矩M=F1L/θ。