[实用新型]高精密轴承预紧传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于测量装置技术领域，涉及一种电阻应变式压力传感器，特别是一种高精密轴承预紧传感器。

背景技术

在轴承使用和装配过程中，有经验的技术工人常凭经验和感觉来控制轴承预紧力的大小，其误差很大，使轴系性能的离散度也大。一个精确预紧的轴系与一个非精确预紧的轴系在性能存在有较大的差异，而这种差异往往需要一个较长时间才能显现出来。在精密轴系装配中，一般是用轴系惯性运转停转时间来空控制轴承预紧，然而影响惯性运转停转时间的因素很多，轴承预紧只是众多因素中的一个方面，即使相同轴承预紧力的轴系，其惯性运转停转时间差异也很大，轴承预紧难以控制，这也是现有技术中轴系寿命离散度较大的一个重要因素。在大批量生产线上，常用定力矩扳手来控制轴承预紧，由于通常都用螺纹预紧，螺纹旋转啮合复杂的摩擦过程，用螺纹的旋转力矩来控制预紧力，其误差也很大。长期以来，人们在控制轴承预紧力的问题上采用许多方法，但效果均不甚显著。

另一方面，传统的电阻应变式力传感器的电阻敏感栅是刻录在一层绝缘酯薄膜上，而薄膜又通过粘接剂粘合到弹性体上，由于弹性体与粘合剂绝缘酯薄膜之间的弹性模量不同，弹性元件的应变不能直接传递给敏感栅，而是通过粘接剂、绝缘酯才能到达敏感栅，这样就产生了较大的蠕变和滞后，从而影响传感器的灵敏度、响应度、线性度等性能。此外，由于粘接剂不能在高温条件下使用，使它的的应用范围受到了限制。迄今为止，本领域还没有任何一种电阻应变式压力传感器直接应用于轴承预紧方面的技术见于公开报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，提供一种结构合理、操作方便、通用性好、可实现轴承预紧力定量控制从而提高轴系性能和质量的高精密轴承预紧传感器。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的：所提供的高精密轴承预紧传感器具有一个与轴承内圈紧贴设置的垫圈圆盘型传感器弹性体，其特征是在弹性体表面对称分布刻录有四个电阻敏感栅(R1、R2、R3、R4)，四个电阻敏感栅(R1、R2、R3、R4)间通过四组金属丝引线依次循环联接，从金属丝引线上各抽出一个金属接点(a、c、b、d)设置在在弹性体圆盘外周，形成一副由四个等强度梁式力传感器构成的惠斯顿电桥式传感器。另外，为使该高精密轴承预紧传感器的结构便于使用和加工，在弹性体的位于四个等强度梁式力传感器之间的盘面上各开有一个腰形孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于可以利用轴承预紧传感器定量地控制轴承预紧力，这样就将目前一个定性的轴承预紧技术状态提高到一个定量的轴承预紧技术状态，从而提高了轴系性能和质量，解决了长期困扰轴系轴承预紧难以控制的难题；本实用新型另一个特点是采用真空镀膜技术及光刻技术在弹性体上直接刻录敏感栅，使弹性体与敏感栅直接接触，从而得以克服常规工艺存在的滞后和蠕变大的缺陷；另外在制作结构上，本实用新型将四个等强度梁式力传感器组合成一个惠斯顿电桥式轴承预紧传感器，四个等强度梁式力传感器之间用四个腰形孔分隔，这种组合结构便于使用，便于加工，提高了传感器的强度。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的平面结构示意图。

图2是图1的侧向结构示意图。

图中各标号的名称分别为：1-传感器弹性体，2-腰形孔，R1-电阻敏感栅，R2-电阻敏感栅，R3-电阻敏感栅，R4-电阻敏感栅，a-金属接点(电源接点)，b-金属接点(电源接点)，c-金属接点(外接负载电阻接点)，d-金属接点(外接负载电阻接点)，F-载荷压力。

具体实施方式

参见附图，本实用新型所述的高精密轴承预紧传感器包括一个与轴承内圈紧贴设置的垫圈圆盘型传感器弹性体1，在弹性体1表面周侧对称分布刻录有四个电阻敏感栅R1、R2、R3、R4，四个电阻敏感栅R1、R2、R3、R4间通过四组金属丝引线依次循环联接，从金属丝引线上各抽出一个金属接点a、c、b、d设置在在弹性体1圆盘外周，形成一副由四个等强度梁式力传感器构成的惠斯顿电桥式传感器，在四个等强度梁式力传感器之间用四个腰形孔2分隔，这种组合结构便于使用，便于加工，提高了传感器的强度。在传感器弹性体1所设置的四个金属接点中，两个相对设置的金属接点a、b为轴承预紧力传感器的电源接点，另两个金属接点c、d为外接负载电阻接点。

由于该高精密轴承预紧传感器在使用时通常是紧贴轴承内圈，其形状像一个垫圈，考虑到产品的通用性，本实用新型的尺寸规格也应按国家垫圈标准设计，这样可方便使用，使该高精密轴承预紧传感器的推广应用成为可能。