专利名称：轴承载荷测试结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试轴承的载荷的结构，特别涉及一种在位测试轴承的载荷的结构。
背景技术：
轴承是一种应用极为广泛的机械零件，其使用寿命直接影响使用它的机械寿命，因此，了解轴承在机械实况工作过程中的载荷状况，对于准确估计轴承的使用寿命，或者对轴承结构进行合理化设计，都有非常大的积极作用。如图1、图2所示,是现有轴承载荷测试结构的正视图与侧面剖视图,所述轴承包括内环11、外环12以及多个滚子13，可知，由于轴承的外环12呈环状，受力极为均匀，在环面上贴应变片14，加载载荷F后，测量出的电阻变化值过小，会导致最终的测试结果并不可靠。因此，目前来说，轴承的载荷测试，仍然只能在轴承载荷测试试验台上进行，对于在工作现场的实况测试而言，仍然还没有找到好的办法。
发明内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种轴承载荷测试结构，解决现有测试结构仅适用于试验台测试的不足。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括一种轴承载荷测试结构，所述轴承包括内环、测试外环以及多个滚子，所述测试外环固定，所述内环上加有载荷，其特征在于所述测试外环的外侧表面向内设有凹槽，所述凹槽具有两个侧壁与一个底面，至少其中一个所述侧壁上设有通孔，所述底面上贴有应变片，所述应变片的连接线穿过所述通孔后连接至信号采集装置。所述的轴承载荷测试结构，其中所述测试外环的外侧表面沿周向间隔设有数个所述凹槽，各凹槽底面均贴有所述应变片。所述的轴承载荷测试结构，其中所述测试外环的整个外侧表面均向内凹陷，以使所述凹槽呈环凹形。所述的轴承载荷测试结构，其中所述凹槽具有两个侧壁与所述底面，所述应变片贴在所述凹槽的底面上与所述两个侧壁距离相等的位置。所述的轴承载荷测试结构，其中所述凹槽具有两个侧壁与所述底面，所述应变片贴在所述凹槽的底面上与侧壁相接的位置。所述的轴承载荷测试结构，其中所述内环上的载荷的方向是朝向所述应变片的粘贴位置。与现有技术相比较，本实用新型具有的有益效果是本实用新型提供的测试结构，通过使得凹槽底面形成一个应力集中的区域，应变片贴在所述凹槽底面位置，随着载荷的变化，能够出现明显的电阻值波动，从而准确地测量出轴承所承受的载荷值，适合安装在工作现场进行实况测试。
图1、图2分别是现有轴承载荷测试结构的正视图与侧面剖视图；图3、图4分别是本实用新型提供的轴承载荷测试结构的正视图与侧面剖视图；图5是本实用新型提供的轴承载荷测试结构在另一测试时刻的正视图。
具体实施方式
如图3、图4所示，本实用新型提供的轴承载荷测试结构，其包括内环21、测试外环22以及多个滚子23，所述测试外环22固定，所述内环21上则加有载荷F，而本实用新型与现有技术的主要区别在于所述测试外环22的外侧表面向内设有凹槽25，所述凹槽25具有两个侧壁251与底面252，在所述凹槽25的底面252上贴有应变片26，所述侧壁251上设有通孔253，所述应变片26的连接线穿过所述通孔253后连接至信号采集装置27。本实施例中，所述内环21上的载荷F的方向是朝向所述应变片26的粘贴位置，以使所述应变片26能够更好地响应所述载荷F。如此结构，使得凹槽25底面252形成一个应力集中的区域，应变片26贴在所述凹槽25底面252位置，随着载荷F的变化，能够出现明显的电阻值波动，从而准确地测量出轴承所承受的载荷值。同时，由于该轴承载荷测试结构与一般轴承的外形基本相同，适合安装在工作现场进行实况测试。当然，以上所述仅仅是本实用新型的一个较佳实施例，在该实施例的基础上，还可以进行如下简单变换而不影响本实用新型的实质特点 例如，所述测试外环22的外侧表面可沿周向间隔设有数个所述凹槽25，各凹槽25底面252均贴有所述应变片26。例如，所述测试外环22的整个外侧表面可全部向内凹陷，以使所述凹槽25呈环凹形。例如，所述应变片26也可以贴在所述凹槽25的底面252上与所述两个侧壁251
距离相等的位置。例如，所述应变片26还可以贴在所述凹槽25的底面252上与侧壁251相接的位置。同时，利用上述轴承载荷测试结构，可进行轴承在位测试(即现场测试)，其包括如下步骤(I)准备轴承，所述轴承包括内环21、外环以及多个滚子23 ；(2)制作测试外环22，所述测试外环22的外侧表面向内设有凹槽25 ；(3)在所述凹槽25的底面252上贴应变片26，将所述应变片26的连接线连接至信号采集装置27 ；(4)用所述测试外环22替换所述轴承的外环，得到测试用轴承；(5)将所述测试用轴承放置到轴承载荷测试试验台上，然后进行标定；(6)将所述测试用轴承安装到工作现场，进行实况测试；(7)依据标定结果，对实况测试结果进行还原，得到轴承在工作现场所承受的载荷情况。需要注意的是，标定过程以及实况测试过程中，轴承的滚子23在不断旋转，即使载荷F完全相同，通过应变片26测量得到的电信号的大小也会随着滚子23的位置而变化。假设F不变，具体来说，在图3所示的情况下，通过应变片26测量到的电信号处于峰值，而在图5所示的情况下，通过应变片26测量到的电信号处于谷值，整个电信号数值随着时间的变化应当呈正弦波形。因此，在标定过程以及实况测试过程中，均需要将该正弦波状的噪声予以去除，方能得到真实的载荷测量值。所述噪声去除的方法较为简单，也是常规信号处理手段，在此就不予赘述了。以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种轴承载荷测试结构，所述轴承包括内环、测试外环以及多个滚子，所述测试外环固定，所述内环上加有载荷，其特征在于所述测试外环的外侧表面向内设有凹槽，所述凹槽具有两个侧壁与一个底面，至少其中一个所述侧壁上设有通孔，所述底面上贴有应变片， 所述应变片的连接线穿过所述通孔后连接至信号采集装置。
2.根据权利要求1所述的轴承载荷测试结构，其特征在于所述测试外环的外侧表面沿周向间隔设有数个所述凹槽，各凹槽底面均贴有所述应变片。
3.根据权利要求1所述的轴承载荷测试结构，其特征在于所述测试外环的整个外侧表面均向内凹陷，以使所述凹槽呈环凹形。
4.根据权利要求1、2或3所述的轴承载荷测试结构，其特征在于所述凹槽具有两个侧壁与所述底面，所述应变片贴在所述凹槽的底面上与所述两个侧壁距离相等的位置。
5.根据权利要求1、2或3所述的轴承载荷测试结构，其特征在于所述凹槽具有两个侧壁与所述底面，所述应变片贴在所述凹槽的底面上与侧壁相接的位置。
6.根据权利要求1所述的轴承载荷测试结构，其特征在于所述内环上的载荷的方向是朝向所述应变片的粘贴位置。
专利摘要本实用新型提供一种轴承载荷测试结构，所述轴承包括内环、测试外环以及多个滚子，所述测试外环固定，所述内环上加有载荷，所述测试外环的外侧表面向内设有凹槽，所述凹槽具有两个侧壁与一个底面，至少其中一个所述侧壁上设有通孔，所述底面上贴有应变片，所述应变片的连接线穿过所述通孔后连接至信号采集装置。本实用新型提供的测试结构，通过使得凹槽底面形成一个应力集中的区域，应变片贴在所述凹槽底面位置，随着载荷的变化，能够出现明显的电阻值波动，从而准确地测量出轴承所承受的载荷值，并适合安装在工作现场进行实况测试。
文档编号G01L1/22GK202886033SQ20122058645
公开日2013年4月17日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者李强, 刘德昆, 孙守光, 金新灿, 谢基龙, 刘志明, 任尊松 申请人:北京交通大学