[发明专利]圆锥滚子轴承动态摩擦力矩特性测量机

说明书

本发明涉及一种圆锥滚子轴承动态摩擦力矩特性测量机，包括机架、轴向加载装置和旋转主轴装置，轴向加载装置的加载轴加载端和旋转主轴装置的旋转主轴驱动端之间经待测圆锥滚子轴承构成同轴且可相对转动的连接，旋转主轴上设有非接触法兰式扭矩传感器，非接触法兰式扭矩传感器的转子轴向一端与旋转主轴同轴固定连接并随旋转主轴同步转动，非接触法兰式扭矩传感器的转子轴向另一端同轴固定连接待测轴承安装座，非接触法兰式扭矩传感器的定子相应的配合于转子的侧方。上述方案，待测圆锥滚子轴承和扭矩传感器组成的轴系中，只有一个旋转部件，从而避免产生相应的附加力矩，提高检测结果的精确度；另外可实现连续变化的轴向载荷情况下的摩擦力矩检测。

技术领域

本发明涉及轴承检测设备，确切的说是用于检测圆锥滚子轴承的摩擦力矩的测量设备。

背景技术

圆锥滚子轴承属于分离型轴承，轴承的内、外圈均具有锥形滚道。圆锥滚子轴承摩擦力矩包括轴承的内外圈相对转动时需要克服的摩擦力矩（动摩擦力矩）以及轴承内外圈从静止到开始相对转动的瞬间所需克服的最大摩擦力矩（启动摩擦力矩）。随着技术的发展，对圆锥滚子轴承的要求越来越高，圆锥滚子轴承的摩擦力矩影响着设备的噪声、能量损失、工作寿命等等。

目前，对于圆锥滚子轴承的摩擦力矩检测设备结构设计不合理，导致检测结果不准确。

发明内容

本发明发明目的：为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种结构设计合理，检测准确可靠的圆锥滚子轴承动态摩擦力矩特性测量机。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种圆锥滚子轴承动态摩擦力矩特性测量机，包括机架，设于机架上的轴向加载装置和旋转主轴装置，轴向加载装置包括加载轴以及加载机构，旋转主轴装置包括旋转主轴、主轴支承机构以及驱动电机，旋转主轴的驱动端设有与待测圆锥滚子轴承配合的待测轴承安装座，加载轴的加载端和旋转主轴的驱动端之间经待测圆锥滚子轴承构成同轴且可相对转动的连接，其特征在于：所述的旋转主轴上设有非接触法兰式扭矩传感器，非接触法兰式扭矩传感器的转子轴向一端与旋转主轴同轴固定连接并随旋转主轴同步转动，非接触法兰式扭矩传感器的转子轴向另一端同轴固定连接所述待测轴承安装座，非接触法兰式扭矩传感器的定子相应的配合于转子的侧方。

通过采用上述技术方案，采用非接触法兰式扭矩传感器和旋转主轴配合，非接触法兰式扭矩传感器的转子一端和旋转主轴连接同步转动，另一端连接的待测轴承组件随同非接触法兰式扭矩传感器的转子一起旋转；待测圆锥滚子轴承和扭矩传感器组成的轴系中，只有一个旋转部件，从而避免产生相应的附加力矩，提高检测结果的精确度；另外可实现不同轴向载荷情况下的摩擦力矩检测，相应的在撤销轴向载荷时，还可实现待测圆锥滚子轴承启动力矩的测量。

优选的，所述的主轴支承机构包括旋转主轴座、第一支承轴承和第二支承组件，旋转主轴上靠近动力输入一端经第一支承轴承支承于旋转主轴座上，第二支承组件包括用于支承旋转主轴的第二支承件，该支承件位于第一支承轴承和非接触法兰式扭矩传感器的转子之间，支承件位于旋转主轴靠近与非接触法兰式扭矩传感器的转子连接的一端，所述第二支承件与旋转主轴之间成可支承、脱离的离合式配合，第二支承件配合有驱动其支承和脱离旋转主轴的离合操动机构。该结构设计下，在需要时通过第二支承件对旋转主轴进行支承，如摩擦力矩检测之前，需要启动旋转主轴，第二支承件对旋转主轴进行支承以保证稳定的启动和工作，之后，撤离第二支承件，旋转主轴，保证旋转主轴转动稳定可靠。

优选的，所述第二支承件为沿轴向活动设置于旋转主轴座上的第二支承轴承，第二支承轴承的内圈孔为上小、下大的锥台形孔，旋转主轴沿轴向设有与锥台形孔相适配的锥形支承部，离合操动机构驱动第二支承轴承轴向移动以使锥台形孔支承和脱离旋转主轴的锥形支承部上。该结构设计下，第二支承件为轴承设计，并以锥形配合，具有结构简单，配合稳定可靠的优点。