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高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置，高速空氣電主軸固定在基座上，將被測軸承安裝在高速空氣電主軸加長的旋轉軸上，并用螺母固定被測軸承內圈；在高速空氣電主軸的旋轉軸上貼一片反光紙，光電轉速傳感器安裝在基座上，其探頭對準反光紙；空心鐵架與被測軸承外圈表面配合，空心鐵架另一端通過聯軸器與安裝在基座上的扭矩傳感器聯接；空心鐵架內部均勻安裝四個壓力傳感器，壓力傳感器探頭頂住被測軸承外圈平面；電磁線圈通過電磁線圈支架固定在基座上，環形永磁鐵固定在空心鐵架上，環形永磁鐵的N極與電磁線圈的N極相對，恒流控制器與電磁線圈連接。本裝置測試精度高，測試效果好，并且結構簡單，操作簡便。
【專利說明】高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置。
【背景技術】
[0002]微型軸承在軸承領域是一種很重要的產品，微型軸承相對其他軸承來說，涉及的領域更廣更精密，比如航空航天的航空發動機、行星傳動裝置及陀螺儀等；民用工業領域的醫療設備、機床、高性能風機等。作為主要指標之一的軸承摩擦力矩特性是廣大軸承研究者及客戶比較關心的問題。該指標與軸向載荷和轉速有關。摩擦力矩過大，不僅會增加功率的損耗，還會引起工作溫度的上升。如果溫度過高，會導致潤滑油劣質化，降低其潤滑效果，引起磨損加劇，破壞工作環境，甚至可能會造成軸承表面燒傷，最終損壞軸承。
[0003]目前測試高轉速下微型軸承動態摩擦力矩的裝置少，精度不高，并且一些軸向載荷加載方法會直接影響測試結果的準確性。在高速下的微型軸承動態摩擦力矩低，而測試手段很容易影響測試結果的準確性，而某些機構，可靠工作對測試精度有很高的要求，因此，精確測試高速微型軸承的摩擦力矩特性至關重要。

【發明內容】

[0004]針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是提供一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置，是一種高速微型軸承在不同轉速不同載荷下的動態摩擦力矩測試裝置，研究高速微型軸承動態摩擦力矩變化情況。本測試裝置可以方便的精確的實時測試出高速下高速微型軸承動態摩擦力矩隨轉速及軸向載荷的變化情況。
[0005]為達到上述目的，本發明采用下述技術方案:
一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置，包括基座、高速空氣電主軸、光電轉速傳感器、反光紙、被測軸承、壓力傳感器、螺母、空心鐵架、環形永磁鐵、電磁線圈、電磁線圈支架、聯軸器、扭矩傳感器和恒流控制器，所述高速空氣電主軸固定在基座上，將被測軸承安裝在高速空氣電主軸加長的旋轉軸上，并用螺母固定被測軸承內圈；在高速空氣電主軸的旋轉軸上貼一片反光紙，所述光電轉速傳感器安裝在基座上，其探頭對準反光紙；所述空心鐵架與被測軸承外圈表面配合，空心鐵架另一端通過聯軸器與安裝在基座上的扭矩傳感器聯接；所述空心鐵架內部均勻安裝四個壓力傳感器，壓力傳感器探頭頂住被測軸承外圈平面；所述電磁線圈通過電磁線圈支架固定在基座上，所述環形永磁鐵固定在空心鐵架上，所述環形永磁鐵的N極與電磁線圈的N極相對，所述恒流控制器與電磁線圈連接。
[0006]本發明與現有技術相比，具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著進步:
本發明通過高速空氣電主軸直接驅動高速微型軸承,使得高速微型軸承在高轉速下其動態摩擦力矩特性變化情況，通過非接觸的電磁加載裝置，使軸承摩擦力矩測試結果更準確；采用高精度壓力傳感器，高精度扭矩傳感器，能夠滿足對于低摩擦力矩的精度要求，通過電腦控制與實時現實，實現集成化測試。【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發明高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0008]本發明的優選實施例結合附圖詳述如下:
參見圖1，一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置，包括基座1、高速空氣電主軸2、光電轉速傳感器3、反光紙4、被測軸承5、壓力傳感器6、螺母7、空心鐵架8、環形永磁鐵9、電磁線圈10、電磁線圈支架11、聯軸器12、扭矩傳感器13和恒流控制器，所述高速空氣電主軸2固定在基座I上，將被測軸承5安裝在高速空氣電主軸2加長的旋轉軸上，并用螺母7固定被測軸承5內圈；在高速空氣電主軸2的旋轉軸上貼一片反光紙4，所述光電轉速傳感器3安裝在基座I上，其探頭對準反光紙4 ;所述空心鐵架8與被測軸承5外圈表面配合，空心鐵架8另一端通過聯軸器12與安裝在基座I上的扭矩傳感器13聯接；所述空心鐵架8內部均勻安裝四個壓力傳感器6，壓力傳感器6探頭頂住被測軸承5外圈平面；所述電磁線圈10通過電磁線圈支架11固定在基座I上，所述環形永磁鐵9固定在空心鐵架8上,所述環形永磁鐵9的N極與電磁線圈10的N極相對，所述恒流控制器與電磁線圈10連接。
[0009]本發明的工作過程和原理如下:
通過恒流控制器控制電磁線圈10電流的大小,根據電磁感應定律,環形永磁鐵9與電磁線圈10產生排斥力；由于電磁線圈10固定，從而驅使環形永磁鐵9向左運動，繼而通過壓力傳感器6擠壓被測軸承5外圈平面，從而施加軸承軸向載荷，載荷大小通過壓力傳感器6輸出。
[0010]通過控制高速空氣電主軸2運轉，帶動被測軸承5內圈高速旋轉，被測軸承5外圈與空心鐵架8配合，由于被測軸承5內部摩擦力將帶動被測軸承5外圈旋轉，繼而使空心鐵架8旋轉，通過聯軸器12，空心鐵架8與扭矩傳感器13連接，從而測出被測軸承5摩擦力矩；采集光電轉速傳感器3、壓力傳感器6和扭矩傳感器13的輸出信號送到電腦上并進行處理，并實時顯示被測軸承5動態摩擦力矩數據曲線，即可觀察高速微型軸承動態摩擦力矩隨著轉速及軸向載荷的變化情況。
【權利要求】
1.一種高速微型軸承動態摩擦力矩測試裝置，其特征在于，包括基座(I)、高速空氣電主軸(2)、光電轉速傳感器(3)、反光紙(4)、被測軸承(5)、壓力傳感器(6)、螺母(7)、空心鐵架(8)、環形永磁鐵(9)、電磁線圈(10)、電磁線圈支架(11)、聯軸器(12)、扭矩傳感器(13)和恒流控制器，所述高速空氣電主軸(2)固定在基座(I)上，將被測軸承(5)安裝在高速空氣電主軸(2)加長的旋轉軸上，并用螺母(7)固定被測軸承(5)內圈；在高速空氣電主軸(2 )的旋轉軸上貼一片反光紙(4 )，所述光電轉速傳感器(3 )安裝在基座(I)上，其探頭對準反光紙(4);所述空心鐵架(8)與被測軸承(5)外圈表面配合，空心鐵架(8)另一端通過聯軸器(12)與安裝在基座(I)上的扭矩傳感器(13)聯接；所述空心鐵架(8)內部均勻安裝四個壓力傳感器(6)，壓力傳感器(6)探頭頂住被測軸承(5)外圈平面；所述電磁線圈(10)通過電磁線圈支架(11)固定在基座(I)上，所述環形永磁鐵(9 )固定在空心鐵架(8 )上，所述環形永磁鐵(9)的N極與電磁線圈(10)的N極相對，所述恒流控制器與電磁線圈(10)連接。
【文檔編號】G01L3/00GK103968981SQ201410148112
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月14日 優先權日:2014年4月14日
【發明者】李松生, 凌杰, 黃小泵, 尚耀華 申請人:上海大學