[发明专利]低温大温变关节轴承测试平台及关节轴承的测量方法

权利要求书

1.一种低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，适用于在低温、大温变、真空、气氛环境下对关节轴承试验，所述低温大温变关节轴承测试平台包括：

运动与载荷模拟系统，所述运动与载荷模拟系统用于低温、大温变、真空、气氛环境下夹持所述关节轴承，并实现所述关节轴承运动加载；

环境测量与控制系统，与所述运动与载荷模拟系统配合，用于测量与控制所述关节轴承所处的环境氛围，使得所述关节轴承处于低温、大温变、真空、气氛环境下进行试验与测量；

可编程逻辑控制器，与所述运动与载荷模拟系统、环境测量与控制系统电连接，实现所述关节轴承试验中运动与载荷、环境温度与气氛的控制；

上位机，与所述可编程逻辑控制器电连接，以使所述可编程逻辑控制器获取所述上位机的控制指令并执行，并将获取的数据信号传输给所述上位机；以及

测量与数据采集系统，包括游隙与磨损量测量装置，所述游隙与磨损量测量装置与所述运动与载荷模拟系统及环境测量与控制系统连接，用于在低温、大温变、真空、气氛环境下测量所述关节轴承的磨损量与原位游隙，并与所述可编程逻辑控制器电连接，所述测量与数据采集系统将测量数据传输给所述可编程逻辑控制器并受到所述可编程逻辑控制器的控制；

其中，所述游隙与磨损量测量装置包括探测组件、角锥镜组件以及双向加载组件，所述角锥镜组件安装于所述运动与载荷模拟系统的轴承夹具主体，所述探测组件与所述角锥镜组件配合用于对所述关节轴承的磨损量进行测量，所述双向加载组件设置于所述环境测量与控制系统的真空室并可运动地穿过所述真空室，并与所述探测组件及所述角锥镜组件配合，用于测量所述关节轴承的原位游隙。

2.根据权利要求1所述的低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，所述运动与载荷模拟系统包括安装支座、悬臂主轴机构、轴承夹装构件、载荷施加机构以及外圈摆动机构，所述悬臂主轴机构、所述载荷施加机构、所述外圈摆动机构的轴线相互垂直，并通过所述的轴承夹装构件相互连接；所述悬臂主轴机构设置于所述安装支座，所述悬臂主轴机构的一端安装所述关节轴承的内圈，用于实现所述关节轴承的内圈的摆动与转动；所述轴承夹装构件用于夹装所述关节轴承外圈，并与所述外圈摆动机构连接；所述载荷施加机构设置于所述安装支座，加载时与所述轴承夹装构件抵接，用于对所述关节轴承载荷的施加；所述外圈摆动机构设置于所述安装支座及所述载荷施加机构，用于使所述关节轴承的外圈偏转或摆动。

3.根据权利要求2所述的低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，所述角锥镜组件包括角锥镜固定支架以及游隙测量角锥镜，所述角锥镜固定支架安装于所述轴承夹具主体，所述角锥镜固定支架内安装所述游隙测量角锥镜，用于测量所述关节轴承的原位游隙。

4.根据权利要求3所述的低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，所述角锥镜组件还包括角锥镜调整支架以及磨损量测量角锥镜，所述角锥镜调整支架安装于所述角锥镜固定支架，并可相对于所述角锥镜固定支架调整角度，所述角锥镜可调支架内安装所述磨损量测量角锥镜，通过调整所述角锥镜调整支架在所述角锥镜固定支架上的安装角度以实现不同所述关节轴承外圈偏角下的磨损量测量。

5.根据权利要求4所述的低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，所述探测组件包括激光干涉探头以及两轴位移平台，所述两轴位移平台安装于所述环境测量与控制系统的低温室背板支架，所述干涉探头安装于所述两轴位移平台，所述两轴位移平台带动所述干涉探头对准所述游隙测量角锥镜或磨损量测量角锥镜。

6.根据权利要求4所述的低温大温变关节轴承测试平台，其特征在于，所述探测组件包括激光干涉探头、两轴位移平台以及透明窗，所述两轴位移平台安装于所述安装支座上位于所述真空室下方的位置，所述干涉探头安装于所述两轴位移平台，所述透明窗安装于所述真空室，所述两轴位移平台带动所述干涉探头通过所述透明窗及所述运动与载荷模拟系统设置有通光孔的载荷施加梁对准所述游隙测量角锥镜。