一种自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种关节轴承衬垫粘结质量检测方法，属于关节轴承领域。一种自润滑关节轴承的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于：将衬垫从自润滑关节轴承外圈上以恒定剥离角进行剥离，并以恒定剥离角进行剥离时检测剥离力随剥离长度的变化值，再计算剥离强度，完成对衬垫粘结质量的检测。本发明的检测方法将衬垫以恒定的剥离角从轴承外圈上剥离，并在以恒定剥离角进行剥离时完成对衬垫粘结质量的检测，衬垫在剥离过程中位于同一剥离线上的各点所受剥离力相同，从而可以实现衬垫精确剥离，而且衬垫在剥离过程中剥离角剥离恒定，剥离载荷波动相对较小，提高了剥离稳定性，大大提升了衬垫粘结质量评价的可靠性、精确性。
【专利说明】一种自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种关节轴承衬垫粘结质量检测方法，尤其涉及自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]关节轴承由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈构成，自润滑关节轴承(如附图1所示)则是在关节轴承外圈内表面上粘结一层自润滑衬垫层(或镀层)，自润滑关节轴承属于滑动轴承。这层自润滑衬垫是保证关节轴承在航天、航空等众多高科技领域承载能力强、耐冲击以及长寿命的关键因素，属于典型的干摩擦副。
[0003]自润滑关节轴承在工作时会有一定角度的往复摆动，在长时间的摆动过程中，由于衬垫的粘结质量问题可能会导致衬垫破坏或脱落甚至滑出，引发严重性的后果，因此合理评价衬垫的粘结质量就十分有必要。经对现有的文献检索发现，中国专利号CN102359935中阐述了一种检测衬垫粘结质量的测试方法(如附图2示意图)，该测试方法能从一定程度上评价衬垫粘结质量，但是该方法在衬垫剥离试验过程中，夹持衬垫自由端的夹具夹头是直线型，而衬垫的剥离线为圆弧型，剥离线和衬垫夹持端间的衬垫受力模型可抽象如图3所示，图中q为剥离线的衬垫所受的粘接力，f为衬垫在剥离过程中自由端衬垫所受的剥离力，可知剥离线上不同点距夹持端对应点处的距离不等(即SI与S2不等)，会引起在剥离线上衬垫不同点处受力不均，易产生粘滑效应，影响评价衬垫粘结质量的精确性。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种自润滑关节轴承衬垫粘结质量检测方法及系统，解决现在的检测方法在衬垫剥离的过程中，在剥离线上衬垫的不同点处受力不均，易产生粘滑效应，影响评价衬垫粘结质量的精确性的缺陷。
[0005]技术方案
[0006]一种自润滑关节轴承的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:将衬垫从自润滑关节轴承外圈上以恒定剥离角进行剥离，并以恒定剥离角进行剥离时检测剥离力随剥离长度的变化值，再计算剥离强度，完成对衬垫粘结质量的检测。
[0007]采用外径和衬垫内径相等的导轮作为剥离衬垫的剥离轮，剥离轮的宽度大于等于衬垫宽度，将衬垫自由端固定在剥离轮的外圆面上，使夹紧在剥离轮外圆面上的自由端的衬垫和剥离线上的衬垫为完全相同的圆弧，剥离线上各点与其对应的自由端的端点处的距离相等。
[0008]包括以下步骤:
[0009](I)将自润滑关节轴承外圈切割成圆心角为120° -150°的试样；
[0010](2)将试样夹紧在试样轮上；
[0011](3)安装外径和试样内径相等的剥离轮，并将剥离轮固定；
[0012](4)调整剥离轮伺服电机相对于试样轮伺服电机的相对位置，剥离轮位置相对于试样的位置变化，当确定剥离轮相对试样轮具体的位置时即形成一个具体的剥离角，调整剥离角为需要的角度，然后将衬垫自由端连接到剥离轮上并夹紧；
[0013](5)将设置在试样轮或剥离轮上的剥离力传感器和剥离长度传感器连接到控制器上，控制器连接有显示器，记录并显示由传感器传来的衬垫在剥离过程中剥离力和剥离长度变化的信号；
[0014](6)调试传感器、控制器以及显示器使其正常工作，然后调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离；
[0015](7)剥离时记录显示器上剥离力随剥离长度的变化值，根据记录的数据绘制剥离曲线图然后计算剥离强度；
[0016](8)根据剥离曲线图和剥离强度值评价衬垫粘结质量。
[0017]所述步骤6中调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离，所述试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的
转速之间的关系为
【权利要求】
1.一种自润滑关节轴承的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:将衬垫从自润滑关节轴承外圈上以恒定剥离角进行剥离，并以恒定剥离角进行剥离时检测剥离力随剥离长度的变化值，再计算剥离强度，完成对衬垫粘结质量的检测。
2.如权利要求1所述的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:采用外径和衬垫内径相等的导轮作为剥离衬垫的剥离轮，剥离轮的宽度大于等于衬垫宽度，将衬垫自由端固定在剥离轮的外圆面上，使夹紧在剥离轮外圆面上的自由端的衬垫和剥离线上的衬垫为完全相同的圆弧，剥离线上各点与其对应的自由端的端点处的距离相等。
3.如权利要求1或2所述的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)将自润滑关节轴承外圈切割成圆心角为120°-150°的试样； (2)将试样夹紧在试样轮上； (3)安装外径和试样内径相等的剥离轮，并将剥离轮固定； (4)调整剥离轮伺服电机相对于试样轮伺服电机的相对位置，剥离轮位置相对于试样的位置变化，当确定剥离轮相对试样轮具体的位置时即形成一个具体的剥离角，调整剥离角为需要的角度，然后将衬垫自由端连接到剥离轮上并夹紧； (5)将设置在试样轮或剥离轮上的剥离力传感器和剥离长度传感器连接到控制器上，控制器连接有显示器，记录并显示由传感器传来的衬垫在剥离过程中剥离力和剥离长度变化的信号； (6)调试传感器、 控制器以及显示器使其正常工作，然后调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离； (7)剥离时记录显示器上剥离力随剥离长度的变化值，根据记录的数据绘制剥离曲线图然后计算剥离强度； (8)根据剥离曲线图和剥离强度值评价衬垫粘结质量。
4.如权利要求3所述的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:所述步骤6中调节试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速使其能实现协调驱动，保证将衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离，所述试样轮伺服电机和剥离轮伺服电机的转速之间的关系为: ω, * R,*t +LL叫=JTt^ = ?1 + ^7其中=Ri为衬垫i式样半@，U1 式样轮角速度，R2为剥离轮
- - ?外半径，ω2为剥离轮协同角速度，L为试样衬垫剥离长度，t为剥离时刻。
5.如权利要求1或2所述的衬垫粘结质量检测方法，其特征在于:用于试验的试样外圈内表面粘结区域面积不小于90%,金属内表面未粘结区域的外接圆直径应小于外圈宽度的 25%。
6.一种应用如权利要求1所述的衬垫粘结质量检测方法进行质量检测的系统，其特征在于:包括底座，设置在底座上的第一伺服电机和第二伺服电机，所述第一伺服电机通过固定在底座上的第一联轴器与剥离轮传动轴连接，驱动剥离轮转动；第二伺服电机通过固定在底座上的第二联轴器与试样轮传动轴连接，驱动试样轮转动，自润滑关节轴承的试样固定在试样轮上；所述剥离轮的外径与试样的内径相等，试样内表面的衬垫的自由端直线拉接到剥离轮外径上并夹紧；所述剥离轮上设置有剥离力传感器，所述试样轮中部设置有剥离长度传感器，剥离力传感器和剥离长度传感器与控制器电连接，传送检测到的实时数据给控制器，所述第一伺服电机和第二伺服电机分别也与控制器电连接，控制器控制调节第一伺服电机和第二伺服电机的相对转速使衬垫以恒定的剥离角从试样上剥离，同时根据接收到的剥离力随剥离长度的变化值计算剥离强度，得到衬垫粘结质量。
7.如权利要求6所述的质量检测的系统，其特征在于:所述第一联轴器通过可拆卸螺栓固定在底座上，底座上对应可拆卸螺栓设置有左右移动的滑槽，第一联轴器通过滑槽左右滑动，带动第一伺服电机和剥离轮移动实现剥离角的调节。
8.如权利要求6所述的质量检测的系统，其特征在于:所述试样轮传动轴上套装有试样固定板，所述试样固定在试样固定板上，在所述试样固定板上沿半径方向分别设置有两段滑槽，为设置在试样上方的上滑槽和设置在试样下方的下滑槽，试样固定在所述上滑槽和下滑槽之间，上、下滑槽内分别安装有固定试样的上、下定位滑块，采用螺栓锁紧，所述上滑槽和下滑槽之间形成的角度与所述试样的切割角相同，试样轮外轴面上还设置有固定试样的定位板，所述定位板包括用于顶住试样外侧圆面的V形块，V形块中间与V形块垂直固定且跨越试样设置的固定片，固定片一端通过定位板锁紧螺栓将定位板固定在试样轮外轴面上，同时将试样稳定在试样轮外轴面上。
9.如权利要求6所述的质量检测的系统，其特征在于:所述剥离轮传动轴连接剥离轮固定板，剥离轮固定在所述剥离轮固定板上，所述剥离轮固定板上沿半径方向设置两段滑槽，为设置在剥离轮上方的上滑槽和设置在剥离轮下方的下滑槽，剥离轮固定在所述上滑槽和下滑槽之间，上、下滑槽内分别安装有固定剥离轮的上、下定位滑块，采用螺栓锁紧，剥离轮固定板上还设置有固定剥离轮的定位板，所述定位板包括用于顶住剥离轮外侧圆面的V形块，V形块中间与V形块垂直固定且跨越剥离轮设置的固定片，固定片一端通过定位板锁紧螺钉将定位板固定在剥离轮固定板上，同时将剥离轮稳定在剥离轮固定板上。
【文档编号】G01N19/04GK103969182SQ201410187355
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】杭鲁滨, 丁红汉, 陈有光, 陆九如, 胡义刚, 栾翔 申请人:上海工程技术大学