圆锥滚子轴承摩擦力矩测量仪.pdf

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轴承技术·2008年第4期
圆锥滚子轴承摩擦力矩测量仪
(东升公司)王宏伟彭小敏李平安闫海涛
摘要:摩擦损耗能量,产生臍损、温升、烧伤、润滑剂失效等,从而影响轴承疲劳寿命,所以监
控摩擦力矩待别是批量生产时的监控就显得尤为重要。因此开发了MCIJ-01型摩擦力矩测量
仪,文中介绍了其工作原理、主要组成结构和使用状况等。
关键词;圆锥滚子轴承;摩擦力矩;泗量仪
轴承摩擦特性是轴承的一项重要性能指触产生摩擦力
标,在很多应用中,摩擦是导致轴承损坏的根本
(4)该摩擦力使外圈有运动趋勢,外圈与
原因。严重的摩擦不仅损耗能量,更重要的是轴承盖7之间为过渡配合,所以外圈带动轴承
将产生大的轴承内磨损,使轴承丧失精度;而盖7,使轴承盖7也具有运动趋势
且,还将产生过高的温升,使工作表面发生烧
(5)在轴承盖7上延伸出传力杆11,将该
伤,或使润滑剂失效,从而影响轴承的疲劳寿运动趋势压向传力块12,通过杠杆式的传力块
命。因此摩擦力矩越来越受到客户的重视,监12传递给传感器13;
测控制摩擦力矩,特别是大批量生产的情况下
(6)最后传感器13将信号传递给显示仪
快速、便捷地测量摩擦力矩就显得尤为重要。14,即得到被测轴承的摩擦力矩值。
现有的摩擦力矩测量仪无法满足大批量生产的2主要组成结构
需要,因此开发了MCL-01型圆锥滚子轴承
主要组成结构有五部分:摩擦力矩信号采
摩擦力矩测量仪,为我公司开拓市场提供有力集传递部分、加压部分、传动部分、测量显示部
保证,为研究影响摩擦力矩的工艺参数等因素,分和轴承安装部分。
提供了可靠的依据。
2.1摩擦力矩信号采集传说部分
1测量原理
包括轴承盖7传力杆11传力块12、传感
各种摩擦因紊构成的对轴承旋转的阻力矩器13等部件,具有传力简捷、稳定的特点。传
称为滚动轴承的摩擦力矩。因此测量时,关键感器采用桥式应变片传感器,灵敏度高、测量准
在于对轴承旋转的阻力矩进行捕捉。MCIL
确
01测量仪如图1所示,其测量原理如下
2.2加压部分
(1)减速器电机1,经皮带2传动,带动主
采用二位五通脚踏控制阀通过气缸加压,
轴4慠低速旋转;
压力可调节。
(2)被测轴承6的内组件装在主轴4上2.3传动部分
端,外圈装在轴承盖7内,轴承盖置于内组件上
减速器电机通过同步带带动主轴做低速旋
面
转运动。主轴有两套PS级轴承支承,芯轴和主
3)通过脚踏阀控制气缸加压,压力通过轴连接部位与轴承支承部分设计适当的轴向跳
上盖9、推力轴承8、轴承盖7作用于被测轴承6动,保证了主轴传动的稳定性。
的外图上,使外圈与低速旋转的内组件充分接2.4测量显示部分
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1.减速电机2.同步带3.主轴轴承4.主轴5.轴承座6.被测轴承7.轴承盖8.推力轴承
9.上盖10.气缸11.传カ杆12.传力块13.传感器14.显示仪
图1擦力矩测量位工作原理简图
使用CM8803称重仪,该仪表具有独创的高工件轴的制造精度。
称重系统检测功能,在标定之前检测传感器及4.2附加力矩造成的误差
传力机构的工作状态,简化了标定过程,配合线
整个系统产生的附加力矩,可在未测量时,
性修正功能,保证了标定准确性。该仪表还可由显示仪清零来消除,而推力轴承8产生的附
根据需要变更小数点数位,以适应不同的测量加力矩无法消除,会将该轴承的摩擦力矩带入
灵敏度要求。
测量值中,但在短期内该误差值可看作定值而
2.5测量轴承安装部分
视为系统误差,不会影响涠量结果,消除此项误
主轴的外接部分(芯轴)与主轴间采用公制差的办法是使用空气轴承,但空气轴承的价格
锥度配合,方便不同型号测量的工装更换。芯轴比较昂贵,所以实际使用的是推力轴承而未使
与被测轴承间采用的是间隙配合,可以快速装卸用空气轴承。
轴承,所以实现了批量生产快速测量的要求。
5特点
3测量范围
与手动测量比较具有省力、高效、快捷、低
该仪器的测量范围为:内径25~60mm,成本,适合生产现场大批量生产使用。但测量
外径40~90m,宽度10-50mm。
误差略大,不适于轴承摩擦力矩的准确测量,仅
测量精度为:重复精度≤0.02kg,测值稳定适合生产现场的质量控制。
性≤0.05kg
6使用效果
4误差
该仪器投入生产以来,为生产现场质量的
本仪器的误差主要有以下两部分
监控起到了重要的作用,为工艺的改进提供了
4.1主轴跳动造成的误差
可靠依据。目前该仪器已稳定运行,经生产验
主轴的跳动造成的测值不稳,测值会在一证能够满足实际需要,符合客户要求的标准,为
定范围内波动,减少此项误差的主要办法是提公司开发市场做出了贡献。