[发明专利]球轴承、摩擦扭矩测量单元和试验台

说明书

本发明涉及一种轴承(35、36)，包括：第一圈(36‑2)，其设置有第一轴承滚道(36‑5)，第一轴承滚道由凹入环形槽形成；第二圈(36‑3)，其设置有第二轴承滚道(36‑7)，第二轴承滚道由圆柱表面形成，这两个圈(36‑2、36‑3)是同心的并且绕着中心轴线(X33)相对旋转；和一列球(36‑1)，其在径向上安装在所述第一轴承滚道与所述第二轴承滚道(36‑5、36‑7)之间。本发明还涉及一种旋转设备(2)在载荷下的摩擦扭矩的测量单元(12)以及涉及一种设置有该测量单元(12)的试验台(1)。

技术领域

本发明涉及球轴承的领域，更具体地说涉及在测量载荷下摩擦扭矩的单元中的使用。本发明还涉及试验台的领域，更具体地说涉及被设计用于测量旋转设备(尤其是机动车辆用的止动块设备)的摩擦扭矩的试验台的领域。

背景技术

众所周知，机动车辆悬架系统包括支撑轮轴和车辆车轮的支柱。止动块(/缓冲止动块)(bump stop)布置在支柱的上部、在车轮和地的相对侧、位于悬架弹簧与固定于车辆的车身(body)的上构件之间。弹簧绕着减震活塞杆布置，减震活塞杆的端部能够固定于车辆的车身。

止动块包括轴承、下弹簧保持件、上弹簧保持件和布置在(两)弹簧保持件之间的至少一个垫片密封件(gasket seal)。止动块的不同组成元件可以由塑料材料制成，弹簧保持件能够被刚性插入件加强(尤其是由金属制成)以增大其机械强度。上弹簧保持件介于轴承的上圈与上构件之间，而下弹簧保持件介于轴承的下圈与悬架弹簧之间。因此，止动块能够在悬架弹簧与车辆的车身之间传递轴向力，同时允许轴承的圈之间的相对角运动。

止动块的中心轴线和具有弹簧的支柱的中心轴线可以相对于彼此倾斜，轴线的相对倾斜度可以在5°至10°之间。因此，止动块受到作为结果的径向力。

除了在机械强度和密封方面的性能之外，止动块的质量(/品质)的关键因素是其在载荷(/负载)下(的)摩擦扭矩。重要的是确定止动块的这种机械特性，这是因为除了驾驶舒适性之外，其对止动块将被安装于的机动车辆的悬架性能有影响。已经开发了被设计用于测量止动块的载荷下摩擦扭矩的试验台，以便优化其结构、材料和设计。这些试验台必须提供与应用状况接近的试验状况(/条件)。

众所周知，用于测量止动块的载荷下摩擦扭矩的试验台包括管状套筒，管状套筒设置有圆柱形孔，两个止动块从顶部到尾部地在孔中安装，止动块中的每一者安装在孔的轴向端中的一者处。止动块的固定的弹簧保持件中的每一者被在孔中阻挡。止动块的可旋转运动的弹簧保持件通过轴旋转地连接，所述轴在止动块上施加载荷。该孔绕着下面这样的中心轴线延伸：该中心轴线相对于水平面倾斜了在止动块中的每一者与模拟支柱的轴之间的相对倾斜度的角度特性(/特征)。绕着中心轴线的旋转振荡的运动通过马达施加于轴，所述运动被传递到被试验的两个止动块。

因此，这种试验台使得能够在与应用状况接近的振荡运动、倾斜、轴向载荷和径向载荷(由所限定的倾斜度和所施加的轴向载荷而产生)的状况下试验止动块。试验台还设置有用于确定由两个止动块的振荡而产生的摩擦扭矩的至少一个摩擦扭矩传感器。用于测量摩擦扭矩的两个相关联的止动块可以相同或不同，其中一个止动块在试验中而另一个止动块具有已知的特性。

在这种试验台中试验的止动块的摩擦扭矩受到止动块所受的载荷明显影响。而且，该问题出现不仅用于表征止动块在载荷下的摩擦扭矩，而且还用于表征在具有载荷下应用状况的任何旋转设备。因此，希望提供一种具有用于测量载荷下的摩擦扭矩的单元的试验台，其确保可靠且可重复的测量。

此外，任何旋转和在轴向载荷下的系统，特别是用在机动车辆中或在试验台中试验的止动块，而且还有其它型式的轴承，诸如离合器轴承/离合器释放轴承，都受到其在载荷位置与非载荷位置之间位置移动的问题。该旋转系统可以联接于旋转轴并且被在轴向上加载(/载荷)。该轴通常安装在固定的壳体(/座)(housing)中，至少一个轴承介于轴与壳体之间，以便支撑所述轴的旋转运动。