[发明专利]面对面配对轴承摩擦力矩测量装置及测量方法

说明书

面对面配对轴承摩擦力矩测量装置及测量方法，包括面对面配对轴承与测量底座，测量装置还包括对面对面配对轴承实现轴向预紧的锁紧螺母和套筒，以及套设在套筒外侧带动套筒转动的载荷块，套筒套设在面对面配对轴承的外侧并与面对面配对轴承的外圈表面相匹配，套筒的底面设有对面对面配对轴承的下方轴承外圈底面进行支撑的端面，锁紧螺母设置在套筒内并压设在面对面配对轴承的上方轴承的外圈端面上，在载荷块上开设的施力槽内设有驱动载荷块以测量底座轴向中心线转动的横向张力计。解决大直径成对轴承启动摩擦力矩的测量问题，该测量装置及方法简单，为纯机械式测量装置，不易受周围环境的影响，测量结果准确可靠。

技术领域

本发明涉及轴承检测技术领域，具体说的是面对面配对轴承摩擦力矩测量装置，以及利用测量装置实现面对面配对轴承摩擦力矩测量方法。

背景技术

摩擦力矩是滚动轴承的一个重要参数，是影响主机系统的可靠性和精确性的重要因素，尤其对于灵敏度要求极高的轴承，如：陀螺仪轴承、卫星消旋天线轴承、运载火箭轴承、飞行平台轴承等等，而该类型轴承由于使用工况的特殊性，通常都有摩擦力矩要求。本例中的单套轴承内径尺寸40mm，外径尺寸52mm，宽度7mm，外圈带斜坡，轴承属于可分离轴承，使用状态为两套单列轴承进行面对面安装(如图1所示)，通过研磨轴承外圈端面达到预紧，轴承的轴向预紧力30N，其轴向加载方式为外圈端面加载，加载后的成对轴承启动摩擦力矩正反各测五点，摩擦力矩最大值不超过5N.mm。

传统测量摩擦力矩的仪器市场上很少见，大部分都是以测量振动为主，只有很少特殊用途轴承有摩擦力矩要求。部门使用的摩擦力矩测量设备为YZC-Ⅱ，该仪器是专用于测量微型轴承摩擦力矩的，不仅可以测量轴承的启动摩擦力矩，还可以测量单套轴承的动态摩擦力矩，该仪器是根据感应力矩产生的电磁原理制作的，因此测量范围受限于光栅的尺寸，其测量范围内径尺寸2～10mm，轴向载荷不大于10N。从本例中轴承的整体尺寸以及轴向载荷的大小，可知YZC-Ⅱ是不能用来测量该型号轴承的启动摩擦力矩的。

另外该轴承为外圈带低锁口的可分离型轴承，在轴向预载以及测量摩擦力矩的过程中，操作过程中稍有不慎，就会出现散套现象，不仅钢球容易散落丢失，还会延长整个摩擦力矩的测量时间。这个也是操作过程中必须考虑的一点。

该配对轴承的整体尺寸比常规的微型尺寸要大很多，微型轴承的摩擦力矩测量设备无法使用；另外该型号轴承的数量非常有限，没有批量的优势，不足以引进新的摩擦力矩测量设备，因此在不增加新设备的前提下实现大直径成对轴承启动摩擦力矩的测量具有很强的实用性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种面对面配对轴承摩擦力矩测量装置及测量方法，解决大直径成对轴承启动摩擦力矩的测量问题，该测量装置及方法简单，为纯机械式测量装置，不易受周围环境的影响，测量结果准确可靠。

为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：面对面配对轴承摩擦力矩测量装置，包括面对面配对轴承与测量底座，面对面配对轴承的两套轴承结构尺寸相同，并在轴向方向相贴合套设在测量底座上，所述的测量底座的上端为与面对面配对轴承内圈相贴合的第一圆柱底座，测量底座的下端为设置在第一圆柱底座的下方并对面对面配对轴承的下方轴承内圈底面进行支撑的第二圆柱底座，测量装置还包括对面对面配对轴承实现轴向预紧的锁紧螺母和套筒，以及套设在套筒外侧带动套筒转动的载荷块，套筒套设在面对面配对轴承的外侧并与面对面配对轴承的外圈表面相匹配，套筒的底面设有对面对面配对轴承的下方轴承外圈底面进行支撑的端面， 锁紧螺母设置在套筒内并压设在面对面配对轴承的上方轴承的外圈端面上，锁紧螺母的下端面不与测量底座接触，锁紧螺母的外圆周面与套筒的顶端内壁螺纹配合，锁紧螺母的上表面设有用于力矩扳手推动锁紧螺母对面对面配对轴承施加载荷的盲孔，在载荷块上开设有多个与测量底座轴向中心线垂直的施力槽，在施力槽内设有驱动载荷块以测量底座轴向中心线转动的横向张力计，推动横向张力计使载荷块带动套筒转动，套筒带动面对面配对轴承的外圈旋转。