汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置的制作方法

本发明涉及汽车轮毂轴承单元，尤其涉及汽车轮毂轴承单元摩擦力矩的检测技术。

背景技术：

汽车轮毂轴承单元是汽车的重要承载和传动部件，摩擦力矩是影响其寿命、性能的重要因素。摩擦力矩产生的原因主要分内因和外因：外因主要有外部的载荷和空气阻力等；内因则有预紧力负游隙的过盈配合、材料弹性滞后、滚动接触面的差动滑动、润滑剂的粘性、滚动体自旋滑动、接触部位的纯滑动等等。关于摩擦力矩的测量通常有三种方法：直接法、力平衡法和能量转化法。直接测量法的原理是用带有可以衡量摩擦力矩的物理参数的弹性体驱动转轴旋转时，由于转轴摩擦力矩的存在，会引起衡量摩擦力矩的物理参数的改变，这些物理参数可以是应力、应变和变形等，通过测量这些物理参数传递扭矩时引起的改变就能测得摩擦力矩；力平衡法通过测量反作用力产生的平衡力矩来间接确定主轴作用力大小；能量转化法则通过测量由于轴承摩擦力矩的原因而产生的热能等其他形式被消耗的能量，从而间接测量轴承摩擦力矩。然而能量转化法对于摩擦力矩的测量并不适合，因为摩擦力矩一般比较微小，不易测量，而且消耗的能量(主要是热能)也不方便测量，引起的误差会比较大；普通的直接法与平衡力矩法在实际测量中调试复杂，不易测得摩擦力且测量数据精确度不高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置，方便检测，并且测量数据的精确度高。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置，包括底座，所述底座上设有用来定位轮毂轴承单元外圈使外圈在测量时不会旋转的测量定位轴，所述底座上方设有与测量定位轴同轴线设置且在测量时与轮毂轴承单元内圈一起旋转的测量旋转轴，所述测量旋转轴的上方连接有驱动测量旋转轴下压从而使测量旋转轴压紧内圈的气缸，所述测量旋转轴连接有套筒，所述套筒连接有力矩传导板，测量旋转轴带动内圈旋转且受到的摩擦阻力通过套筒传递给力矩传导板，所述力矩传导板的力矩由力矩传感器测量。

优选的，所述气缸设有由活塞驱动的端盖，所述端盖通过螺栓固定有活塞外壳，所述活塞外壳与测量旋转轴连接。

优选的，所述活塞外壳的底部设有活动安装槽，所述测量旋转轴的上端设有上下活动安装于活动安装槽内的上凸缘。

优选的，所述套筒与活塞外壳间设有在测量旋转轴下压后保持测量旋转轴与内圈紧贴，且在测量旋转轴上升使测量旋转轴复位的弹簧。

优选的，所述测量定位轴的外周侧安装有挡板，所述力矩传感器安装于传感器支架上，所述传感器支架固定于挡板上。

优选的，所述力矩传导板上竖直安装有在测量旋转轴向下压紧内圈时限制力矩传导板位置的定位限制杆。

优选的，所述定位限制杆为上部直径大且下部直径小的阶梯杆。

本发明采用的技术方案，待测汽车轮毂轴承单元的外圈通过测量定位轴固定，气缸下压使测量旋转轴对内圈产生压紧力，测量旋转轴同待测汽车轮毂轴承单元一齐开始旋转，通过力矩传导板传导力矩，并通过力矩传感器测得力矩，测量方式简单，而且测量数据的准确度更高。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置的侧视结构示意图；

图2为汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置的俯视结构示意图；

图3为图2的a-a剖面结构示意图。

具体实施方式

如图1至3所示，汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置，包括底座1，所述底座1上设有用来定位轮毂轴承单元外圈，以使测量时外圈不会旋转的测量定位轴11，所述底座1上方设有与测量定位轴同轴线设置的测量旋转轴2，所述测量旋转轴2的上方连接有驱动测量旋转轴2下压从而使测量旋转轴2压紧轮毂轴承单元内圈的气缸3，所述测量旋转轴2在测量时与汽车轮毂轴承单元一起旋转，所述测量旋转轴2连接有将汽车轮毂轴承单元旋转时产生的力转化为力矩的力矩传导板21，测量旋转轴2连接有套筒23，力矩传导板21与套筒23连接，力矩传导板21的力矩由力矩传感器15测量。

其中，气缸3设有由活塞驱动的端盖31，所述端盖31通过螺栓固定有活塞外壳32，活塞外壳32与测量旋转轴2连接。具体的，所述活塞外壳的底部设有活动安装槽321，所述测量旋转轴的上端设有活动安装于活动安装槽内的上凸缘202，上凸缘202可沿活动安装槽321上下滑动。所述套筒23与活塞外壳32间设有在测量旋转轴2下压后保持测量旋转轴2与轮毂轴承单元内圈紧贴，在测量旋转轴2上升使测量旋转轴2复位的弹簧24。气缸3下压时，活塞外壳32受到来自气缸3的压力下压，将弹簧24压缩，活动安装槽321内的预留空间消失，测量旋转轴2压至轮毂轴承上端面，弹簧24对测量旋转轴2下方施加了一个力，保证测量旋转轴2紧贴轮毂轴承，避免测量产生震动，从而形成误差。在测量完成后，测量旋转轴2上升，弹簧24作用，将测量旋转轴2复位。

另外，所述测量旋转轴的下端设有环状凹槽201，以利于压紧轮毂轴承上端面。所述测量定位轴1的外周侧安装有挡板12，所述力矩传感器15安装于传感器支架14上，所述传感器支架14固定于支撑柱13上。

进一步的，所述力矩传导板21上竖直安装有在测量旋转轴2向下压紧轮毂轴承单元时限制力矩传导板21的位置的定位限制杆22。所述定位限制杆22为上部直径大，下部直径小的阶梯杆。

由于扭矩极难直接测出，所以，采用将测量旋转轴2反应的力通过力矩传导板21被力矩传感器15识别，最后计算得出扭矩。在测量过程中，测量旋转轴2同待测轮毂轴承单元一齐旋转，受到的摩擦阻力通过套筒23传递给力矩传导板21，使力矩传导板21发生轻微的偏移，将力传导到力矩传感器15上。

定位限制杆22的下部直径比上部直径小很多，当力矩传导板21发生微小偏移时，定位限制杆小直径部就不会影响到扭矩的测量。

汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测方法，具体测量过程如下：

(1)机械手将传送带传送过来的待测轮毂轴承单元放到测量定位轴上；

(2)气缸开始工作，将测量旋转轴下压，使测量旋转轴对待测轮毂轴承单元产生一定的压紧力；

(3)测量旋转轴同待测轮毂轴承单元一齐开始旋转；

(4)轮毂轴承单元产生的摩擦力通过测量旋转轴传递到力矩传导板，使力矩传导板发生轻微的偏移，将力传导到力矩传感器上，得出摩擦力矩；

(5)测量完成，测量旋转轴上升，弹簧作用，将测量旋转轴复位。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种汽车轮毂轴承单元摩擦力矩检测装置，包括底座，所述底座上设有用来定位轮毂轴承单元外圈使外圈在测量时不会旋转的测量定位轴，所述底座上方设有与测量定位轴同轴线设置且在测量时与轮毂轴承单元内圈一起旋转的测量旋转轴，所述测量旋转轴的上方连接有驱动测量旋转轴下压从而使测量旋转轴压紧内圈的气缸，所述测量旋转轴连接有套筒，所述套筒连接有力矩传导板，测量旋转轴带动内圈旋转且受到的摩擦阻力通过套筒传递给力矩传导板，所述力矩传导板的力矩由力矩传感器测量。本发明测量方式简单，而且测量数据的准确度更高。

技术研发人员：张斌;雷良育;刘希希;王桔
受保护的技术使用者：浙江兆丰机电股份有限公司
技术研发日：2017.03.01
技术公布日：2017.07.11