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高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，高速空氣電主軸固定在基座上，將被測(cè)軸承安裝在高速空氣電主軸加長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸上，并用螺母固定被測(cè)軸承內(nèi)圈；在高速空氣電主軸的旋轉(zhuǎn)軸上貼一片反光紙，光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝在基座上，其探頭對(duì)準(zhǔn)反光紙；空心鐵架與被測(cè)軸承外圈表面配合，空心鐵架另一端通過(guò)聯(lián)軸器與安裝在基座上的扭矩傳感器聯(lián)接；空心鐵架內(nèi)部均勻安裝四個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器探頭頂住被測(cè)軸承外圈平面；電磁線圈通過(guò)電磁線圈支架固定在基座上，環(huán)形永磁鐵固定在空心鐵架上，環(huán)形永磁鐵的N極與電磁線圈的N極相對(duì)，恒流控制器與電磁線圈連接。本裝置測(cè)試精度高，測(cè)試效果好，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微型軸承在軸承領(lǐng)域是一種很重要的產(chǎn)品，微型軸承相對(duì)其他軸承來(lái)說(shuō)，涉及的領(lǐng)域更廣更精密，比如航空航天的航空發(fā)動(dòng)機(jī)、行星傳動(dòng)裝置及陀螺儀等；民用工業(yè)領(lǐng)域的醫(yī)療設(shè)備、機(jī)床、高性能風(fēng)機(jī)等。作為主要指標(biāo)之一的軸承摩擦力矩特性是廣大軸承研究者及客戶(hù)比較關(guān)心的問(wèn)題。該指標(biāo)與軸向載荷和轉(zhuǎn)速有關(guān)。摩擦力矩過(guò)大，不僅會(huì)增加功率的損耗，還會(huì)引起工作溫度的上升。如果溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油劣質(zhì)化，降低其潤(rùn)滑效果，引起磨損加劇，破壞工作環(huán)境，甚至可能會(huì)造成軸承表面燒傷，最終損壞軸承。
[0003]目前測(cè)試高轉(zhuǎn)速下微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩的裝置少，精度不高，并且一些軸向載荷加載方法會(huì)直接影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在高速下的微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩低，而測(cè)試手段很容易影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性，而某些機(jī)構(gòu)，可靠工作對(duì)測(cè)試精度有很高的要求，因此，精確測(cè)試高速微型軸承的摩擦力矩特性至關(guān)重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，是一種高速微型軸承在不同轉(zhuǎn)速不同載荷下的動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，研究高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩變化情況。本測(cè)試裝置可以方便的精確的實(shí)時(shí)測(cè)試出高速下高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩隨轉(zhuǎn)速及軸向載荷的變化情況。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，包括基座、高速空氣電主軸、光電轉(zhuǎn)速傳感器、反光紙、被測(cè)軸承、壓力傳感器、螺母、空心鐵架、環(huán)形永磁鐵、電磁線圈、電磁線圈支架、聯(lián)軸器、扭矩傳感器和恒流控制器，所述高速空氣電主軸固定在基座上，將被測(cè)軸承安裝在高速空氣電主軸加長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸上，并用螺母固定被測(cè)軸承內(nèi)圈；在高速空氣電主軸的旋轉(zhuǎn)軸上貼一片反光紙，所述光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝在基座上，其探頭對(duì)準(zhǔn)反光紙；所述空心鐵架與被測(cè)軸承外圈表面配合，空心鐵架另一端通過(guò)聯(lián)軸器與安裝在基座上的扭矩傳感器聯(lián)接；所述空心鐵架內(nèi)部均勻安裝四個(gè)壓力傳感器，壓力傳感器探頭頂住被測(cè)軸承外圈平面；所述電磁線圈通過(guò)電磁線圈支架固定在基座上，所述環(huán)形永磁鐵固定在空心鐵架上，所述環(huán)形永磁鐵的N極與電磁線圈的N極相對(duì)，所述恒流控制器與電磁線圈連接。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯而易見(jiàn)的突出實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:
本發(fā)明通過(guò)高速空氣電主軸直接驅(qū)動(dòng)高速微型軸承,使得高速微型軸承在高轉(zhuǎn)速下其動(dòng)態(tài)摩擦力矩特性變化情況，通過(guò)非接觸的電磁加載裝置，使軸承摩擦力矩測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確；采用高精度壓力傳感器，高精度扭矩傳感器，能夠滿足對(duì)于低摩擦力矩的精度要求，通過(guò)電腦控制與實(shí)時(shí)現(xiàn)實(shí)，實(shí)現(xiàn)集成化測(cè)試。【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合附圖詳述如下:
參見(jiàn)圖1，一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，包括基座1、高速空氣電主軸2、光電轉(zhuǎn)速傳感器3、反光紙4、被測(cè)軸承5、壓力傳感器6、螺母7、空心鐵架8、環(huán)形永磁鐵9、電磁線圈10、電磁線圈支架11、聯(lián)軸器12、扭矩傳感器13和恒流控制器，所述高速空氣電主軸2固定在基座I上，將被測(cè)軸承5安裝在高速空氣電主軸2加長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸上，并用螺母7固定被測(cè)軸承5內(nèi)圈；在高速空氣電主軸2的旋轉(zhuǎn)軸上貼一片反光紙4，所述光電轉(zhuǎn)速傳感器3安裝在基座I上，其探頭對(duì)準(zhǔn)反光紙4 ;所述空心鐵架8與被測(cè)軸承5外圈表面配合，空心鐵架8另一端通過(guò)聯(lián)軸器12與安裝在基座I上的扭矩傳感器13聯(lián)接；所述空心鐵架8內(nèi)部均勻安裝四個(gè)壓力傳感器6，壓力傳感器6探頭頂住被測(cè)軸承5外圈平面；所述電磁線圈10通過(guò)電磁線圈支架11固定在基座I上，所述環(huán)形永磁鐵9固定在空心鐵架8上,所述環(huán)形永磁鐵9的N極與電磁線圈10的N極相對(duì)，所述恒流控制器與電磁線圈10連接。
[0009]本發(fā)明的工作過(guò)程和原理如下:
通過(guò)恒流控制器控制電磁線圈10電流的大小,根據(jù)電磁感應(yīng)定律,環(huán)形永磁鐵9與電磁線圈10產(chǎn)生排斥力；由于電磁線圈10固定，從而驅(qū)使環(huán)形永磁鐵9向左運(yùn)動(dòng)，繼而通過(guò)壓力傳感器6擠壓被測(cè)軸承5外圈平面，從而施加軸承軸向載荷，載荷大小通過(guò)壓力傳感器6輸出。
[0010]通過(guò)控制高速空氣電主軸2運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)被測(cè)軸承5內(nèi)圈高速旋轉(zhuǎn)，被測(cè)軸承5外圈與空心鐵架8配合，由于被測(cè)軸承5內(nèi)部摩擦力將帶動(dòng)被測(cè)軸承5外圈旋轉(zhuǎn)，繼而使空心鐵架8旋轉(zhuǎn)，通過(guò)聯(lián)軸器12，空心鐵架8與扭矩傳感器13連接，從而測(cè)出被測(cè)軸承5摩擦力矩；采集光電轉(zhuǎn)速傳感器3、壓力傳感器6和扭矩傳感器13的輸出信號(hào)送到電腦上并進(jìn)行處理，并實(shí)時(shí)顯示被測(cè)軸承5動(dòng)態(tài)摩擦力矩?cái)?shù)據(jù)曲線，即可觀察高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩隨著轉(zhuǎn)速及軸向載荷的變化情況。
【權(quán)利要求】
1.一種高速微型軸承動(dòng)態(tài)摩擦力矩測(cè)試裝置，其特征在于，包括基座(I)、高速空氣電主軸(2)、光電轉(zhuǎn)速傳感器(3)、反光紙(4)、被測(cè)軸承(5)、壓力傳感器(6)、螺母(7)、空心鐵架(8)、環(huán)形永磁鐵(9)、電磁線圈(10)、電磁線圈支架(11)、聯(lián)軸器(12)、扭矩傳感器(13)和恒流控制器，所述高速空氣電主軸(2)固定在基座(I)上，將被測(cè)軸承(5)安裝在高速空氣電主軸(2)加長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)軸上，并用螺母(7)固定被測(cè)軸承(5)內(nèi)圈；在高速空氣電主軸(2 )的旋轉(zhuǎn)軸上貼一片反光紙(4 )，所述光電轉(zhuǎn)速傳感器(3 )安裝在基座(I)上，其探頭對(duì)準(zhǔn)反光紙(4);所述空心鐵架(8)與被測(cè)軸承(5)外圈表面配合，空心鐵架(8)另一端通過(guò)聯(lián)軸器(12)與安裝在基座(I)上的扭矩傳感器(13)聯(lián)接；所述空心鐵架(8)內(nèi)部均勻安裝四個(gè)壓力傳感器(6)，壓力傳感器(6)探頭頂住被測(cè)軸承(5)外圈平面；所述電磁線圈(10)通過(guò)電磁線圈支架(11)固定在基座(I)上，所述環(huán)形永磁鐵(9 )固定在空心鐵架(8 )上，所述環(huán)形永磁鐵(9)的N極與電磁線圈(10)的N極相對(duì)，所述恒流控制器與電磁線圈(10)連接。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK103968981SQ201410148112
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】李松生, 凌杰, 黃小泵, 尚耀華 申請(qǐng)人:上海大學(xué)