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专利号: 201910746739X
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在重力或微重力下测量深沟球轴承摩擦力矩的方法,是根据一种在重力或微重力下测量深沟球轴承摩擦力矩的装置实现的,所述的装置包括安装板,在安装板上同轴安装的扭矩传感器、偏心块;在扭矩传感器、偏心块之间的传动轴上套设待测深沟球轴承;在安装板上安装驱动装置,以驱动扭矩传感器转动,带动偏心块转动,其特征在于,其在微重力下的测量方法包括以下步骤:(1)初始时刻,将所述的装置,竖直放置,使整个装置的转轴轴向方向垂直于水平面,偏心块位于最上方;

(2)调整偏心块的自由度,启动伺服电机,经谐波传动减速器使其稳定输出;

(3)采集扭矩传感器的扭矩值NR,μR为滚珠滚道之间的摩擦系数,Mz为模拟微重力下轴承摩擦力矩,此时有:NR=μRGd+Jα+MZ

其中:J为偏心负载的转动惯量,α为角加速度,G为载荷,G=mg+G1,g为重力系数,G1为滚珠支撑板重量;

(4)取圆形负载片,该负载片与偏心负载质量相等,转动惯量相等,重复步骤1-3,可得扭矩传感器的扭矩值 由于没有离心力的作用,轴对轴承径向力几乎为0,轴承并不产生摩擦力矩,此时:其中:J为偏心负载的转动惯量,α为角加速度,G为载荷,G=mg+G1,g为重力系数,G1为滚珠支撑板重量;

(5)结合步骤4和5可得模拟微重力下轴承摩擦力矩为:

其在重力下的测量方法包括以下步骤:

(1)初始时刻,将所述的装置,水平放置;

(2)调整偏心块的自由度,启动电机,经谐波传动减速器使其稳定输出;

(3)采集所述扭矩传感器的扭矩值N,计算由偏心块的重力产生的扭矩Mp=mgrcos(ωt),则可得重力场下轴承的摩擦力矩为:Mz=N-mgrcos(ωt)-Jα

其中:J为偏心负载的转动惯量,α为角加速度,m为负载质量,ω为角速度。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述驱动装置通过谐波传动减速器与扭矩传感器的输入轴联接,所述扭矩传感器的输出轴与偏心块的转轴联接。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述驱动装置为伺服电机,其安装在电机支架上,所述电机支架固定在安装板上。

4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述扭矩传感器的输入轴端部和输出轴端部均设置联轴器。

5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述偏心块包括轴心安装转轴的支撑盘,以及固定在转轴上的偏心负载片;所述转轴、偏心负载片与转轴同轴转动。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述偏心块安装在滚珠支撑板上;所述滚珠支撑板固定在安装板上;转轴穿过滚珠支撑板,支撑盘在轴心四周均布多个牛眼滚珠;所述牛眼滚珠被夹紧在支撑盘与滚珠支撑板之间。

7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待测深沟球轴承安装在轴承支座上,所述轴承支座固定在安装板上。

8.根据权利要求1或2或6所述的方法,其特征在于,所述偏心块的转轴套设待测深沟球轴承,所述偏心块与待测深沟球轴承之间设置滚珠支撑板;所述滚珠支撑板固定在安装板上。