[发明专利]汽车轮毂轴承负载摩擦力矩的测试装置

说明书

本发明公开了一种汽车轮毂轴承负载摩擦力矩的测试装置，包括待测轴承工装、驱动待测轴承的驱动组件、径向载荷组件、用于检测摩擦力矩的检测件和轴向载荷组件，所述驱动组件包括驱动电机、芯轴、径向气浮轴承、轴向气浮轴承、轴向轴承座和芯轴座，轴向轴承座和待测轴承工装分别连接在芯轴的两端，轴向气浮轴承设置在轴向轴承座上，芯轴座包裹在芯轴的四周外侧，径向气浮轴承位于芯轴和芯轴座之间，驱动电机与芯轴通过设置在二者之间的联轴器和扭矩传感器连接并构成联动设置，扭矩传感器构成所述的检测件，所述待测轴承工装的侧边设置有加载连接体，径向载荷组件和轴向载荷组件均与加载连接体连接，加载连接体与待测轴承工装通过待测轴承连接。

技术领域

本发明涉及轴承测试技术领域，特别是一种汽车轮毂轴承负载摩擦力矩的测试装置。

背景技术

目前，汽车轮毂轴承的摩擦力矩是对整车节能性能影响较大的零部件，以往轮毂轴承不带负载的摩擦力矩检测方法，无法体现轮毂轴承在整车承载行驶中的摩擦力矩变化情况，所以需要一种带负载的测试装置。

现有技术中，一般包括实验轴承工装、驱动实验轴承的驱动轴、径向载荷组件和用于检测摩擦力矩的检测件，试验轴承的内圈安装在驱动轴上，外圈与实验轴承工装的外壳连接，轴承的径向载荷通过径向加载缸推动与径向载荷传感器连接的下底板，下底板上装有气浮块并带动上底板将力施加到工装外壳上；上底板与气浮块间接触的摩擦系数远远小于轮毂轴承单元的摩擦系数，驱动轴（轴承内圈）旋转时，轴承滚动体、密封圈的摩擦力将带动安装在工装外壳外径上的外圈（外法兰）一起旋转，工装外壳上有一力臂拉线连接力传感器，测量力的大小，根据力臂计算出摩擦力矩。

上述现有技术存在以下缺点，1）不能施加轴向载荷；2）工装外壳与轴承外圈连接同轴度误差将影响测量结果；3）工装外壳与上底板接触处，因为接触弹性变形或产生的塑性变形将降低测量的灵敏度和精度；4）工装外壳直径与车轮直径不相等，施加径向载荷时产生的轴向分力（弯矩）与轴承实际工况不同，不能保证真实模拟。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种汽车轮毂轴承负载摩擦力矩的测试装置，既能施加径向载荷又能施加轴向载荷，准确测量汽车轮毂轴承单元模拟工况下轮毂轴承摩擦力矩的特性，合理的工装结构设计，使得更换产品型号方便、快捷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种汽车轮毂轴承负载摩擦力矩的测试装置，包括待测轴承工装、驱动待测轴承的驱动组件、径向载荷组件和用于检测摩擦力矩的检测件，还包括轴向载荷组件，所述驱动组件包括驱动电机、芯轴、径向气浮轴承、轴向气浮轴承、轴向轴承座和芯轴座，轴向轴承座和待测轴承工装分别连接在芯轴的两端，轴向气浮轴承设置在轴向轴承座上，芯轴座包裹在芯轴的四周外侧，径向气浮轴承位于芯轴和芯轴座之间，驱动电机与芯轴通过设置在二者之间的联轴器和扭矩传感器连接并构成联动设置，扭矩传感器构成所述的检测件，所述待测轴承工装的侧边设置有加载连接体，径向载荷组件和轴向载荷组件均与加载连接体连接，加载连接体与待测轴承工装通过待测轴承连接。

上述技术方案中，待测轴承的内圈通过待测轴承工装与芯轴连接，待测轴承的外圈与加载连接体连接，径向载荷组件和轴向载荷组件均与加载连接体连接，径向载荷组件和轴向载荷组件通过加载连接体对待测轴承施加载荷，芯轴座包裹在芯轴的四周外侧，用于固定径向气浮轴承，芯轴的径向由径向气浮轴承支撑，轴向由轴向气浮轴承支撑，芯轴的下方设置有机座，用于安装各个部件，芯轴座可安装在基座上，驱动电机、联轴器、扭矩传感器和芯轴依次连接，驱动电机带动芯轴转动，芯轴带动待测轴承的内圈转动，由于气浮轴承的摩擦系数很小，产生的附加力矩可以忽略，因此待测轴承的摩擦力矩可直接通过芯轴被扭矩传感器测得，克服了现有技术中只能施加径向载荷的缺点，还有现有技术中工装外壳与待测轴承外圈连接同轴度误差将影响测量结果，工装外壳与上底板接触处，因为接触弹性变形或产生的塑性变形将降低测量的灵敏度和精度，本设计完全克服了现有技术的种种缺陷，整机设计结构合理，能模拟待测轴承的工作实况，检测更精确。

作为本发明的进一步设置，所述径向气浮轴承为弧形气浮轴承，轴向气浮轴承为平面气浮轴承。