非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪的研究与设计

《非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪的研究与设计10非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪的研究与设计10非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪的研究与设计10ISSN1000－3762CN41－1148/TH轴承2013年10期Bearing2013，No．1049－51非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪胡波，朱孔敏，高奋武，李国斌，廖家祥（洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039）摘要：精密仪表上使用的微型轴承对启动摩擦力矩的要求较严格，启动摩擦力矩是衡量高灵敏微型轴承的重要指标之一。因此，研制了非接触式微型轴承启动摩擦力矩测量仪，介绍了仪器的基本工作原理，机械结构，电气

2、控制系统，软件设计方法和仪器校准方法。关键词：微型轴承；非接触式；摩擦力矩；测量中图分类号：TH133．33；TH73文献标志码：B文章编号：1000－3762（2013）10－0049－03Non－ContactInstrumentforMeasuringStartingFrictionTorqueofMiniatureBearingsHuBo，ZhuKong－min，GaoFen－wu，LiGuo－bin，LiaoJia－xiang（LuoyangBearingScience＆TechnologyCo．，Ltd．，Luoyang471039，China）Abstrac

3、t：Theminiaturebearingsforprecisioninstrumentshavestrictrequirementsforstartingfrictiontorque．Thestartingfrictiontorqueisoneofimportantindextojudgethehighlysensitiveminiaturebearings．Therefore，non－con-tactinstrumentformeasuringstartingfrictiontorqueofminiaturebearingsisdeveloped，thebasicwo

4、rkingprinciple，mechanicalstructure，electriccontrolstructure，softwarecontrolmethodandcalibratingmethodoftheinstrumentareintroduced．Keywords：miniaturebearing；non－contact；fri10ctiontorque；measurement轴承启动摩擦力矩是一个随机变量，其影响因素相当复杂且与检测装置的测量条件有关，如轴承的工作温度、结构形式、规格尺寸、载荷大小以及润滑剂黏度等因素都会影响轴承启动摩擦力矩。而微型轴承的摩擦

5、力矩数量级比较小，因此需根据微型在进行检测仪器的总体方案设计时，轴承尺寸小和灵敏度高的特点来设计检测仪器的测量方案、工装卡具等，从而满足微型轴承启动摩擦性能的测量要求。感器、驱动铝盘、轴承压套、测量心轴、负荷铜块、［2］心轴底座、铝外套和力矩发生器组成。测量心轴安装在底座上，被测轴承则安装在测量心轴上；轴承压套压在被测轴承外圈上，并通过螺钉与铝外套连接；驱动铝盘被压紧在轴承压套和铝外套之间，两端分别安装力矩发生器和光电传感器；施加到被测轴承上的轴向载荷由负荷铜块控制，负荷铜块通过过盈配合与铝外套连接，测量界面显示的轴向载荷即为负荷铜块与驱动铝盘、轴承压套和铝外套的质量。实

6、际测量时，测量心轴的下端部装入心轴底座孔内，通过调整底座上的顶丝实现牢固配合，被测轴承安装于测量心轴上端部，驱动铝盘置于力矩发生器中，上下间隙约0．5mm。工控机驱动电气系统通过控制力矩发生器加载电压逐步加载力矩。当电磁涡流力矩足够大并能够驱动铝盘带动被测轴承旋转时，光电传感器可监控到反射光源发生变化，被测轴承变为启动运转状态，光电传感1机械结构及测量原理［1］仪器设计依据的是能量转换法。力矩发生驱动铝盘上的涡流与交变磁通相互器产生涡流，作用从而产生驱动涡流力矩，与负责监控驱动铝盘状态的光电传感器组成闭环系统。仪器的机械结构如图1所示，主要由光电传收稿日期：2013－02

7、－18；修回日期：2013－05－07器通过I/O输出停止力矩加载信号，工控机自动 10停止向力矩发生器提供电压，力矩发生器停止工作并纪录当前功率值，此时的功率值即为被测轴承的启动摩擦力矩值。并进行放大、滤波等信号处传感器输出光电信号，理，通过I/O输入计算机，从而停止施加输入电流并纪录实时功率值。3测量软件测量软件基于LabWindows/cvi操作平台，主要包括测量界面设计，主程序和辅助程序3部分。其中，主程序包括系统管理子程序、力矩驱动子程序、前置电路驱动子程序、光电传感器监控及数据处理子程序；辅助程序包括参数输入、数据