[发明专利]径向滑动轴承油膜动刚度在线测试方法

权利要求书

1.一种径向滑动轴承油膜动刚度在线测试方法，其特征在于：利用径向滑动轴承油膜动刚度测试系统，分别获取油膜动态支撑力和油膜动态位移，径向滑动轴承油膜动刚度即为油膜动态支撑力与油膜动态位移之比；所述的径向滑动轴承油膜动刚度测试系统别包括油膜动态支撑力测试系统和油膜动态位移测试系统；

所述的支撑力测试系统主要包含应变片、无线数据发送装置、无线数据接收装置、测试触发装置、角度传感器；各应变片数据输出端与无线数据发送装置相连，无线发送装置端通过无线方式与无线数据接收装置连接，测试触发装置、角度传感器与无线数据接收装置都与数据采集系统连接，数据采集系统与后处理单元相连，测试系统经由测试触发装置触发以后开始工作；测试时，径向滑动轴承轴向两端转轴上设置两个指定截面，两指定截面距离各自所在侧滑动轴承端面距离不相等；各指定截面的轴向两侧各设置一个测试截面，两测试截面距离自身指定截面的距离相等；同时在其中一个指定截面两侧等距的两个测试截面上设置八个应变片，每四个应变片均匀间隔粘贴在其中一个测试截面的外周上，两个指定截面上的各应变片周向分布位置一致；无线数据发送装置设置在转轴上； 角度传感器的固定端与测试触发装置的固定端安装在轴承基座或船体结构上，角度传感器的转动端和测试触发装置的转动端固定在转轴上；

所述的油膜动态位移测试系统主要包含电涡流传感器、传感器支架、弹性隔振器；电涡流传感器安装在传感器支架上，传感器支架通过底部的弹性隔振器固定在轴承基座或船体结构上；电涡流传感器与数据采集系统相连，采集系统采集数据最终传送给后处理单元以获取油膜动态位移；测试时，在径向滑动轴承的转轴轴向两侧布置两组电涡流传感器，每组电涡流传感器包含两个位于同一圆周上的电涡流传感器，一个电涡流传感器设置在转轴的垂直方向直径上，另一个电涡流传感器设置在转轴的水平直径上。

2.根据权利要求1所述的一种径向滑动轴承油膜动刚度在线测试方法，特征在于：测试触发装置包括转动端和固定端；触发装置转动端固定在转轴上，触发装置固定端安装在轴承或艇体结构之上，触发装置固定端上的信号输出端与数据采集系统相连；当触发装置转动端与触发装置固定端在转轴同一母线相遇，则提供一个触发信号，触发整个测试系统开始工作；最终应变数据、转动角度数据和电涡流传感器数据通过数据处理系统传送至后处理单元进行处理。

3.根据权利要求2所述的一种径向滑动轴承油膜动刚度在线测试方法，特征在于：所述的方法按如下步骤进行：

步骤1：根据动刚度测试要求、频率测试范围，确定各应变片、传感器以及测试触发装置的各布置位置、间距，在测试前检查支撑力测试系统和动态位移测试系统运行是否正常；

步骤2：启动角度信号触发装置，触发信号发生后，同步采集所有传感器位移信息，并做后期处理获得油膜动刚度数据；所述后期处理是指利用布置在径向滑动轴承两侧轴段上的应变片和角度传感器信息获得轴截面剪力，依据力平衡方程和力矩平衡方程获得轴承油膜动态支撑力，以及利用布置在径向滑动轴承两侧轴段上的电涡流传感器获得油膜动态位移，最终油膜动刚度即为油膜动态支撑力与油膜动态位移之比。

4.根据权利要求3所述的一种径向滑动轴承油膜动刚度在线测试方法，特征在于：油膜动态支撑力与油膜动态位移测量计算方法如下：首先利用布置在径向滑动轴承轴向两侧轴段上的8个应变片，分别获取径向滑动轴承两侧转轴不同指定截面上的剪切力，该剪切力分解为两个垂直于轴承轴向并且相互垂直的分量，一个分量为垂直方向，另一个分量为横向，根据力和力矩平衡方程即可获得径向滑动轴承油膜动态支撑力；其次利用布置在径向滑动轴承两侧的电涡流传感器，获得油膜动态位移；径向滑动轴承油膜动刚度即为油膜动态支撑力与油膜动态位移之比。