一种滚动轴承摩擦力矩测量装置的制作方法

本发明属于航空发动机动和轴承测试，具体涉及一种滚动轴承摩擦力矩测量装置。

背景技术：

1、航空发动机主轴承工作转速高，载荷大，工况多变，轴承发热功率大，对润滑冷却系统的设计带来了极大的困难。准确评估轴承的摩擦力矩，提供精确的冷却滑油流量，对避免过大的设计裕度导致的结构臃肿，降低发动机结构质量具有重要意义。此外，准确评估轴承摩擦力矩可以为轴承腔温度场分析提供精细的边界条件。

2、现有技术主要涉及低速轴承的摩擦力矩测量，且主要是用于脂润滑或者自润滑轴承，同时，现有技术方案多采用扭矩传感器测量，由于存在轴系干扰，很难在高速环境下应用。

3、因此，需要提供一种能够解决航空发动机高速滚动轴承工作状态下的摩擦力矩测量问题的装置。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种滚动轴承摩擦力矩测量装置，以解决航空发动机高速滚动轴承工作状态下的摩擦力矩测量的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，一种滚动轴承摩擦力矩测量装置，用于对待测滚动轴承的摩擦力矩进行测量，所述测量装置包括用于固定所述待测滚动轴承的轴承座、用于对所述待测滚动轴承加载并测量载荷大小的两组拉力杆组件、连接在所述拉力杆组件另一端的横梁、用于连接所述拉力杆组件和所述轴承座以及所述横梁的轴承转接组件、以及用于控制所述横梁上下运动的导向组件，

3、所述两组拉力杆组件与所述待测滚动轴承连接的一端的间距为a，所述两组拉力杆组件与所述横梁连接的一端的间距为b，则a＜b，

4、所述两组拉力杆组件的中心线延长线的交点高于所述待测滚动轴承的轴线。

5、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述轴承转接组件包括用于连接所述拉力杆组件和所述横梁的上轴承转接组件和用于连接所述拉力杆组件和所述轴承座的下轴承转接组件，

6、所述拉力杆组件包括与下轴承转接组件固定的拉力杆、与上轴承转接组件固定的力传感器以及用于连接所述拉力杆和所述力传感器的传感器转接盘。

7、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述横梁侧面设有与所述导向组件相配合的引导面。

8、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述轴承转接组件包括与所述轴承座或所述横梁固定的短轴、套设在所述短轴上的轴承、用于固定所述轴承的转接座以及用于固定所述短轴的开口销。

9、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述导向组件包括基座、设置在所述基座上用于给所述横梁提供向上的力的加载杆组件、与所述基座连接的导向座以及设置在所述导向座上侧固定连接的顶板，

10、所述导向座内设有用于放置所述横梁的凹槽，所述横梁在所述加载杆组件的作用下在凹槽内上下移动，凹槽的内侧设有用于限制所述横梁水平位置的引导槽。

11、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述基座与所述加载杆组件之间设有用于密封的膜片。

12、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述测量装置还包括用于将测量装置固定的壳体。

13、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述加载杆组件包括与所述基座固定连接的加载导向座、穿过所述加载导向座中心通孔的加载活塞以及与所述加载活塞连接的加载杆，所述加载杆顶部的球头与所述横梁接触。

14、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述基座设有用于容纳高压油液的腔体，所述高压油液用于给所述加载杆组件提供向上的力。

15、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述基座上还设有用于连接液压加载装置的管接头。

16、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，还具有这样的特征，所述两组拉力杆组件的中心线延长线与所述待测滚动轴承的中心线距离为5mm。

17、有益效果：

18、本发明所提供的滚动轴承摩擦力矩测量装置，解决了航空发动机高速滚动轴承工作状态下的摩擦力矩测量问题，所适用的高速滚动轴承的转速最高可达10000r/min。

技术特征：

1.一种滚动轴承摩擦力矩测量装置，用于对待测滚动轴承(2)的摩擦力矩进行测量，其特征在于，所述测量装置包括用于固定所述待测滚动轴承(2)的轴承座(1)、用于对所述待测滚动轴承(2)加载并测量载荷大小的两组拉力杆组件(5)、连接在所述拉力杆组件(5)另一端的横梁(6)、用于连接所述拉力杆组件(5)和所述轴承座(1)以及所述横梁(6)的轴承转接组件(4)、以及用于控制所述横梁(6)上下运动的导向组件，

2.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述轴承转接组件(4)包括用于连接所述拉力杆组件(5)和所述横梁(6)的上轴承转接组件和用于连接所述拉力杆组件(5)和所述轴承座(1)的下轴承转接组件，

3.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述横梁(6)侧面设有与所述导向组件相配合的引导面。

4.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述轴承转接组件(4)包括与所述轴承座(1)或所述横梁(6)固定的短轴(403)、套设在所述短轴(403)上的轴承(402)、用于固定所述轴承(402)的转接座(401)以及用于固定所述短轴(403)的开口销(404)。

5.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述导向组件包括基座(11)、设置在所述基座(11)上用于给所述横梁(6)提供向上的力的加载杆组件(9)、与所述基座(11)连接的导向座(8)以及设置在所述导向座(8)上侧固定连接的顶板(7)，

6.根据权利要求5所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述基座(11)与所述加载杆组件(9)之间设有用于密封的膜片(10)。

7.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述测量装置还包括用于将所述测量装置固定的壳体(3)。

8.根据权利要求5所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述加载杆组件(9)包括与所述基座(11)固定连接的加载导向座(901)、穿过所述加载导向座(901)中心通孔的加载活塞(902)以及与所述加载活塞(902)连接的加载杆(903)，所述加载杆(903)顶部的球头与所述横梁(6)接触。

9.根据权利要求5所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述基座(11)设有用于容纳高压油液的腔体，所述高压油液用于给所述加载杆组件(9)提供向上的力。

10.根据权利要求9所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述基座(11)上还设有用于连接液压加载装置的管接头(13)。

11.根据权利要求1所述的滚动轴承摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述两组拉力杆组件(5)的中心线延长线与所述待测滚动轴承(2)的中心线距离为5mm。

技术总结
本发明提供了一种滚动轴承摩擦力矩测量装置，属于航空发动机和轴承测试技术领域，该测量装置用于对待测滚动轴承的摩擦力矩进行测量，所述测量装置包括用于固定所述待测滚动轴承的轴承座、用于对所述待测滚动轴承加载并测量载荷大小的两组拉力杆组件、连接在所述拉力杆组件另一端的横梁、用于连接所述拉力杆组件和所述轴承座以及所述横梁的轴承转接组件、以及用于控制所述横梁上下运动的导向组件。该测量装置解决了航空发动机高速滚动轴承工作状态下的摩擦力矩测量问题，所适用的高速滚动轴承的转速最高可达10000r/min。

技术研发人员：王新,黄维娜,李晓明
受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14