[发明专利]一种轴承游隙及摩擦扭矩综合测试仪

说明书

一种轴承游隙及摩擦扭矩综合测试仪，属于轴承测试领域。音圈电机通过电机连接件与压力传感器固接，压力传感器与压力连接件固接，压力连接件与气浮主轴连接件之间通过钢珠连接，气浮主轴连接件与气浮主轴固接，气浮主轴套装在空气轴承外套内，气浮主轴内安装有被测轴承外圈固定套，被测轴承外圈固定套在被测轴承外圈固定套内，密珠轴系固定在被测轴承内圈固定套内，周向加载电机固定安装在周向加载电机支撑架内，周向加载电机与密珠轴系固接，三爪卡盘与直线导轨固接，三爪卡盘上固定有位移传感器，扭矩测量支撑架与轴承测试平台主体固接，扭矩传感器通过扭矩传感器固定架与扭矩测量支撑架连接。本发明用于轴承游隙及摩擦扭矩综合测试。

技术领域

本发明涉及一种轴承游隙及摩擦扭矩测试仪，属于轴承测试领域。

背景技术

轴承是高精度大力矩执行机构的核心零件，特别大力矩飞轮和控制力矩陀螺等，轴承的失效将直接影响执行机构的正常工作。因此，在高精度大力矩执行机构的设计中，轴承的长寿命设计是一个关键因素。为了保证高精度大力矩执行机构的平稳工作，所采用的轴承都必须施加一定的轴向预紧力，预紧力大小的选择，需从轴承的不同工况来考虑。

空间运动部件的实际工作工况一般来说分为两种情况：火箭发射时的工况和在轨正常工作时的工况。相对于在轨工作时间来说，火箭发射时的工况持续时间是非常短的。然而发射时产生的强烈振动、大冲击会使轴承内产生高的接触应力，可能会造成钢球或轨道永久塑性变形，增加轴承摩擦力矩；另外如果火箭发射时的振动产生的惯性力大大超过轴承的预紧力，轴承可能会瞬间卸载，产生间隙，又反复冲撞，这些也会对轴承造成损伤，从而影响执行机构的轴承在轨运行后工作稳定性和工作寿命。

在实际应用中通过加大轴承的轴向预紧力可以克服上述问题。一般来讲，轴承预紧力是设定一个固定的值来产生适当的刚度，满足发射时的要求。同时，主轴对此类轴承多有高灵敏度和低摩擦力矩的要求，这就要求对其所施加的预紧力必须准确。如果实际预紧力小于设计预紧力，则轴承的刚性不能满足要求；如果实际预紧力大于设计预紧力，则又破坏了轴承的高灵敏度性能，故此对轴承施加的实际预紧力的准确性对于轴承的使用是至关重要的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种轴承游隙及摩擦扭矩综合测试仪，为测量在不同轴向加载力下轴承的轴向游隙以及摩擦扭矩的变化，以及为轴承的实际安装提供可靠数据。

实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种轴承游隙及摩擦扭矩综合测试仪，包括轴承测试平台主体、音圈电机支撑底座、音圈电机、电机连接件、压力传感器、压力连接件、钢珠、气浮主轴连接件、轴向加载轴、被测轴承外圈固定套、扭矩测量端盖、直线导轨、三爪卡盘、三个位移传感器、扭矩传感器固定架、扭矩传感器、扭矩测量支撑架、被测轴承、被测轴承内圈固定套、密珠轴系、加载电机支撑架、周向加载电机、过渡支撑架以及内部整体支撑板，所述轴向加载轴为空气轴承，轴向加载轴包括气浮主轴和空气轴承外套；