[发明专利]一种滚动轴承滚子与滚道间摩擦力矩确定方法与测试装置

权利要求书

1.一种滚动轴承的滚子与滚道间的摩擦力矩确定方法，在滚动轴承的转速已知的条件下，滚动轴承的总摩擦力矩M与外加载荷P之间的函数关系为M(P)，所述滚动轴承的总摩擦力矩M是滚子与滚道间的摩擦力矩M_F和其余摩擦力矩M_L的总和，即：

M(P)＝M_F(P)+M_L(P) (1)

当外加载荷P为P^*-ΔP/2时，总摩擦力矩M为：

当外加载荷P为P^*+ΔP/2时，总摩擦力矩M为：

因此，对于某一外加载荷P^*附近某一较小载荷范围ΔP，总摩擦力矩M的变化量ΔM为：

ΔM(P^*)＝ΔM_F(P^*)＝k_F(P^*)ΔP (4)

其中，k_F(P^*)表示滚子与滚道间的摩擦力矩M_F在外加载荷P^*处的斜率；

其特征在于：所述确定方法是在保持转速不变的情况下，通过对滚动轴承在不同受载状态下总摩擦力矩进行高精度的测试，来获得滚动轴承滚子与滚道间的摩擦力矩M_F随外加载荷P变化曲线在外加载荷P处的斜率k_F(P)，进而通过分段线性累加的方法获得滚动轴承的滚子与滚道间的摩擦力矩M_F随外加载荷P变化曲线。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承的滚子与滚道间的摩擦力矩确定方法,其特征在于：

所述确定方法是将外加载荷P分为n段，n为大于2的自然数，每个载荷节点记为P_i(i＝0,1,2,…,n)，其中P₀为滚动轴承及其转轴无附加质量时的自重载荷，P_n＝P，载荷从P_i变化到P_i+1时的载荷变化量为ΔP_i+1,能够由载荷从P_i变化到P_i+1时滚子滚道间的摩擦力矩增量ΔM_F累加而计算得到滚子与滚道间的摩擦力矩M_F，即：

3.一种实现如权利要求1或2中所述的滚动轴承的滚子与滚道间的摩擦力矩确定方法的测试装置,其特征在于：包括转轴、加载轴承、滚动轴承甲、滚动轴承乙、加载轴承轴承座以及驱动装置，还包括安装在所述转轴上并且能够调节重量的第一环形质量盘和第二环形质量盘；

所述测试装置为卧式布局，所述转轴的轴线平行于水平面，所述转轴的一端动力连接所述驱动装置，并依次与滚动轴承甲、加载轴承、滚动轴承乙的内圈配合连接，所述滚动轴承甲与滚动轴承乙的外圈固定，所述加载轴承的外圈配合连接所述加载轴承轴承座，外加载荷P通过所述加载轴承轴承座施加在所述加载轴承上；

所述第一环形质量盘与加载轴承位于滚动轴承甲的相反两侧，所述第二环形质量盘与加载轴承位于滚动轴承乙的相反两侧。

4.根据权利要求3所述的测试装置,其特征在于：所述加载轴承轴承座包括上支撑板结构，外加载荷P通过所述上支撑板结构施加在所述加载轴承上。

5.根据权利要求3所述的测试装置,其特征在于：所述转轴设有分别用于安装滚动轴承甲、滚动轴承乙和加载轴承的内圈的轴肩。

6.根据权利要求3所述的测试装置,其特征在于：所述驱动装置的输出轴通过离合装置与转轴的一端连接或分离。

7.根据权利要求3所述的测试装置,其特征在于：还包括能够检测所述转轴的转动角速度的转速传感器以及用于接收所述转速传感器的数据并计算处理所述数据的数据处理系统。