一種圓柱滾子軸承組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種圓柱滾子軸承組件，屬于軸承【技術(shù)領(lǐng)域】。外圈和內(nèi)圈的左右兩端分別設(shè)有內(nèi)環(huán)槽和外環(huán)槽，所述兩外圈內(nèi)環(huán)槽處分別通過(guò)過(guò)盈配合安裝有環(huán)形骨架與密封擋環(huán)；各骨架兩側(cè)均分別安裝有電路板與金屬片和密封擋環(huán)并構(gòu)成密封腔體，對(duì)應(yīng)密封腔體的金屬片上粘接有壓電片，兩處受激磁鐵通過(guò)螺釘分別與壓電片、金屬片和金屬片相連；骨架上對(duì)應(yīng)密封腔體處安裝有傳感器；壓電片、金屬片及傳感器通過(guò)不同的導(dǎo)線組與電路板連接；兩個(gè)激勵(lì)磁鐵分別鑲嵌在圓柱滾子兩側(cè)并與兩個(gè)受激磁鐵正對(duì)，同時(shí)異性磁極靠近安裝；兩個(gè)激勵(lì)磁環(huán)鑲嵌在密封擋環(huán)內(nèi)并與第二組受激磁鐵正對(duì)，同時(shí)同性磁極靠近安裝。特色與優(yōu)勢(shì)：具有自供能傳感監(jiān)測(cè)功能，作為獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)部件使用，無(wú)需改變其安裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
【專利說(shuō)明】一種圓柱滾子軸承組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于軸承【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種圓柱滾子軸承組件。

【背景技術(shù)】
[0002]軸承是一種典型的機(jī)械基礎(chǔ)件，在機(jī)械、車輛、航空航天、輪船及能源等領(lǐng)域都有著極其廣泛的應(yīng)用；然而，軸承也是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)器中最易損壞的零件之一，旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的30%是由軸承失效所引發(fā)的。因此，軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與早期故障診斷已引起人們的高度重視。軸承狀態(tài)的在線監(jiān)測(cè)已經(jīng)逐步成為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)、輪船、高鐵以及航空器等領(lǐng)域不可或缺的技術(shù)，所需監(jiān)測(cè)的指標(biāo)包括諸如溫度、振動(dòng)、轉(zhuǎn)速及噪音等。早期的軸承監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是外掛式的，其弊端之一是傳感器與信號(hào)源間的距離較遠(yuǎn)，屬于非接觸的間接測(cè)量，故誤差較大。近年來(lái)，人們又相繼提出了不同形式的嵌入式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這種方法可解決測(cè)量精度及準(zhǔn)確性問(wèn)題，但需要改變相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)或其完整性，以便安裝傳感監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這不但容易引起設(shè)備零部件的應(yīng)力集中等問(wèn)題，在一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜或空間有限的設(shè)備上也是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的；最為關(guān)鍵的是，當(dāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要隨軸承內(nèi)圈或外圈一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，不便通過(guò)電線供電，而采用電池供電使用時(shí)間很短。因此，目前的軸承監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基本上還都是非實(shí)時(shí)的、間接的非接觸測(cè)量，難以及時(shí)準(zhǔn)確地獲得軸承的運(yùn)行狀態(tài)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有軸承監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所存在的各類問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種圓柱滾子軸承組件。本實(shí)用新型采用的實(shí)施方案是:一種圓柱滾子軸承組件，主要由外圈、圓柱滾子、密封擋環(huán)一和密封擋環(huán)二、環(huán)形骨架一和骨架二、激勵(lì)磁鐵一和激勵(lì)磁鐵二、環(huán)形電路板一和電路板二、內(nèi)圈、激勵(lì)磁環(huán)一和激勵(lì)磁環(huán)二、金屬片一和金屬片二、受激磁鐵一和受激磁鐵二、受激磁鐵三和受激磁鐵四、壓電片一和壓電片二等構(gòu)成，其特征在于:所述外圈兩端設(shè)有內(nèi)環(huán)槽、內(nèi)圈兩端設(shè)有外環(huán)槽；兩外圈內(nèi)環(huán)槽分別通過(guò)過(guò)盈配合安裝有環(huán)形骨架一與密封擋環(huán)一和環(huán)形骨架二與密封擋環(huán)二，所述兩密封擋環(huán)與兩內(nèi)圈外環(huán)槽間隙配合；所述電路板一與金屬片一和密封擋環(huán)一分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架一的左側(cè)和右偵L并與環(huán)形骨架一密閉腔體一；所述壓電片一粘接在金屬片一上、且置于密閉腔體一內(nèi)；受激磁鐵一通過(guò)螺釘與壓電片一及金屬片一相連；所述受激磁鐵三通過(guò)螺釘與金屬片連接在一起，并與激勵(lì)磁環(huán)一正對(duì)；所述激勵(lì)磁環(huán)一鑲嵌在密封擋環(huán)一內(nèi)所述壓電片一及金屬片一通過(guò)導(dǎo)線組一與電路板一相連接；傳感器一固定在環(huán)形骨架一上、且置于密閉腔體一內(nèi)；所述傳感器一通過(guò)導(dǎo)線組二與電路板一相連接；所述密封擋環(huán)二和金屬片二與電路板二與和分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架二的左側(cè)和右側(cè)，并與環(huán)形骨架二密閉腔體二 ；所述壓電片二粘接在金屬片二上、且置于密閉腔體二內(nèi)；受激磁鐵二通過(guò)螺釘與壓電片二及金屬片二相連；所述受激磁鐵四通過(guò)螺釘與金屬片二連接在一起；所述激勵(lì)磁環(huán)二鑲嵌在密封擋環(huán)二內(nèi)，并與激勵(lì)磁環(huán)二正對(duì)；所述壓電片二及金屬片二通過(guò)導(dǎo)線組三與電路板二相連接；傳感器二固定在環(huán)形骨架二上、且置于密閉腔體二內(nèi)；所述傳感器二通過(guò)導(dǎo)線組四與電路板二相連接；激勵(lì)磁鐵一及激勵(lì)磁鐵二鑲嵌在圓柱滾子兩側(cè)，并分別與受激磁鐵一及受激磁鐵二正對(duì)；受激磁鐵一與激勵(lì)磁鐵一之間、激勵(lì)磁鐵一與激勵(lì)磁鐵二之間、以及激勵(lì)磁鐵二與受激磁鐵之間的異性磁極靠近安裝；受激磁鐵三與激勵(lì)磁環(huán)一之間、受激磁鐵三與受激磁鐵四之間、以及受激磁鐵四與激勵(lì)磁環(huán)二之間的同性磁極靠近安裝。


、.180
[0004]為提高發(fā)電量，所述各磁鐵的半徑相等且由式+計(jì)算得




?0(1+ 是)
至IJ，其中:R為圓柱滾子軸承內(nèi)圈滾道的半徑，r為圓柱滾子半徑，Iitl為圓柱滾子的數(shù)量；
l =稱為定角比，Q2 = 360/n。為兩相鄰激勵(lì)磁鐵一或兩相鄰激勵(lì)磁鐵二的中心與其回轉(zhuǎn)中心O的連線間的夾角，Ql為通過(guò)回轉(zhuǎn)中心O且與所述激勵(lì)磁鐵一或二相切的直線間的夾角；較佳的定角比為k = 1.5?3.5。
[0005]工作過(guò)程中，圓柱滾子隨著外圈或內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)而滾動(dòng)，同時(shí)還帶動(dòng)圓柱滾子及與鑲嵌在所述圓柱滾子上的激勵(lì)磁鐵一和激勵(lì)磁鐵二一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使激勵(lì)磁鐵一和受激磁鐵一及激勵(lì)磁鐵二和受激磁鐵二之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并使激勵(lì)磁鐵一與受激磁鐵一之間的作用力、以及激勵(lì)磁鐵二與受激磁鐵二之間作用力發(fā)生變化，迫使壓電片一和壓電片二交替的彎曲變形，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；壓電片一所生成的電能經(jīng)導(dǎo)線組一輸出給電路板一上的能量轉(zhuǎn)換處理電路，再經(jīng)導(dǎo)線組二輸出給傳感器一；壓電片一所生成的電能經(jīng)導(dǎo)線組三輸出給電路板二上的能量轉(zhuǎn)換處理電路，再經(jīng)導(dǎo)線組四輸出給傳感器二 ；從而實(shí)現(xiàn)軸承運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自供電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0006]為確保壓電片產(chǎn)生的電能可滿足傳感器的自供電需求，應(yīng)盡可能提高壓電片產(chǎn)生的電能。激勵(lì)磁鐵與受激磁鐵相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，單個(gè)壓電片產(chǎn)生的電能為A = MC/Fg2/2 = ?C/(護(hù))2/2 = /?<:ν?2/2，其中4為壓電片的自由電容，Vg= nF為壓電片生成的開(kāi)路電壓，Π為與壓電片尺度及材料有關(guān)的系數(shù)，F(xiàn)為壓電片所受的外部作用力，h = nF2稱為能量系數(shù)。顯然，在其它條件不變時(shí)，可通過(guò)提高壓電片所受外部作用力F提高電壓，通過(guò)提高能量系數(shù)h提高電能。根據(jù)本實(shí)用新型圓柱滾子軸承的工作原理以及磁場(chǎng)為空間分布的實(shí)際情況，任一受激磁鐵一都同時(shí)受多個(gè)激勵(lì)磁鐵一作用、任一受激磁鐵二都同時(shí)受多個(gè)激勵(lì)磁鐵二作用。故在其它條件確定的情況下，所述某個(gè)受激磁鐵一及受激磁鐵二所受作用力分別與其所對(duì)應(yīng)的定角比k有關(guān)，且存在較佳的定角比k使得作用力F、電壓Vg、及電能Eg較大；當(dāng)取k= 1.5?3.5時(shí)，所獲得的電壓和電能都較大，可確保能量系數(shù)不低于其最大值的1/2。
[0007]圖7給出了不同定角比時(shí)受激磁鐵所受作用力F與轉(zhuǎn)角比j =Q3/Q1的試驗(yàn)曲線，其中Q3為受激磁鐵及激勵(lì)磁鐵中心與其回轉(zhuǎn)中心O的連線間的夾角，故轉(zhuǎn)角比j表征的是受激磁鐵與激勵(lì)磁鐵間的距離。圖7說(shuō)明，定角比不同時(shí)，受激磁鐵所受激勵(lì)磁鐵作用力的大小及激勵(lì)的次數(shù)不同。作用力最大值、激勵(lì)次數(shù)以及能量系數(shù)與定角比k的關(guān)系曲線如圖8所示。顯然，當(dāng)取k = 1.5?3.5時(shí)，所得電壓和電能都較大，能量系數(shù)大于其最大值的 1/2。
[0008]壓電片產(chǎn)生的電壓和電能除了與作用力F，定角比k有關(guān)外，跟作用力F的作用時(shí)間也有很大的關(guān)系。當(dāng)作用力F，定角比k確定時(shí)，根據(jù)I = Ft，若激勵(lì)磁鐵一或二作用時(shí)間t過(guò)小，壓電片幾乎不產(chǎn)生電壓和電能，可通過(guò)提高作用時(shí)間t來(lái)提高對(duì)壓電片的沖量。根據(jù)計(jì)算，圓柱滾子(激勵(lì)磁鐵一或二)公轉(zhuǎn)一周時(shí)間為T = 120(R+r)/nR，其中R為內(nèi)圈滾道半徑，r為圓柱滾子半徑，n(r/min)為內(nèi)圈轉(zhuǎn)速(假設(shè)外圈轉(zhuǎn)速為O)。作用時(shí)間t =240 (R+r) arctan (r0/ (R+r)) /η π R，其中;Ttl為激勵(lì)磁鐵半徑。與本實(shí)用新型激勵(lì)磁鐵一或二(圓柱滾子)相同旋轉(zhuǎn)半徑并直接相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的激勵(lì)磁鐵公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為Ttl = 60/n，作用時(shí)間為 t0 = 120arctan(r0/(R+r))/ πη，則時(shí)間比 y = t0/t = R/2(R+r)。所以本實(shí)用新型可延長(zhǎng)激勵(lì)磁鐵一或二的作用時(shí)間，即可提高壓電片產(chǎn)生電壓和電能。
[0009]優(yōu)勢(shì)與特色:軸承自身具有自供能傳感監(jiān)測(cè)功能，作為獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)部件使用，無(wú)需改變其安裝設(shè)備的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型一個(gè)較佳實(shí)施例中圓柱滾子軸承的結(jié)構(gòu)剖面圖；
[0011]圖2是軸承內(nèi)圈及外圈上未安裝環(huán)形骨架時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3是圖1的A-A視圖；
[0013]圖4是圖1的B-B視圖；
[0014]圖5是本實(shí)用新型中激勵(lì)磁鐵與受激磁鐵相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖6是金屬片二 9’結(jié)構(gòu)示意圖
[0016]圖7是不同定角比時(shí)受激磁鐵所受作用力與轉(zhuǎn)角比的關(guān)系曲線；
[0017]圖8是能量系數(shù)、最大作用力及激勵(lì)次數(shù)與定角比的關(guān)系曲線；

【具體實(shí)施方式】
[0018]針對(duì)現(xiàn)有軸承監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中所存在的各類問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種圓柱滾子軸承組件。本實(shí)用新型采用的實(shí)施方案是:一種圓柱滾子軸承組件，主要由外圈1、圓柱滾子2、密封擋環(huán)一 3和密封擋環(huán)二 3’、環(huán)形骨架一 4和骨架二 4’、激勵(lì)磁鐵一 5和激勵(lì)磁鐵二 5’環(huán)形電路板一 6和電路板二 6’、內(nèi)圈7、激勵(lì)磁環(huán)一 8和激勵(lì)磁環(huán)二 8’、金屬片一 9和金屬片二 9’、受激磁鐵三10和受激磁鐵四10’、壓電片一 12和壓電片二 12’、受激磁鐵一 13和受激磁鐵二 13’等構(gòu)成。
[0019]本實(shí)用新型中，所述外圈I左右兩端分別設(shè)有內(nèi)環(huán)槽101和101’，所述內(nèi)圈4左右兩端分別設(shè)有外環(huán)槽701和701’ ；所述外圈I的左內(nèi)環(huán)槽101通過(guò)過(guò)盈配合安裝有環(huán)形骨架一 4和密封擋環(huán)一 3，所述環(huán)形骨架一 4和密封擋環(huán)一 3的外孔與內(nèi)圈7的左外環(huán)槽701為間隙配合；所述外圈I的右內(nèi)環(huán)槽101’通過(guò)過(guò)盈配合安裝有環(huán)形骨架一 4’和密封擋環(huán)一3’，所述環(huán)形骨架一 4’和密封擋環(huán)一 3’的外孔與內(nèi)圈7的右外環(huán)槽701’為間隙配合；所述電路板一 6與金屬片一 9和密封擋環(huán)一 3分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架一 4的左側(cè)和右側(cè)，并與環(huán)形骨架一 4密閉腔體一 301 ;所述壓電片一 12粘接在金屬片一 9上、且置于密閉腔體一 301內(nèi)；受激磁鐵一 13通過(guò)螺釘與壓電片一 12及金屬片一 9相連；所述受激磁鐵三10通過(guò)螺釘與金屬片9連接在一起，并與激勵(lì)磁環(huán)一 8正對(duì)；所述激勵(lì)磁環(huán)一 8鑲嵌在密封擋環(huán)一 3內(nèi)所述壓電片一 12及金屬片一 9通過(guò)導(dǎo)線組一 11與電路板一 6相連接；傳感器一 15固定在環(huán)形骨架一 4上、且置于密閉腔體一 301內(nèi)；所述傳感器一 15通過(guò)導(dǎo)線組二 14與電路板一 6相連接；所述密封擋環(huán)二 3’和金屬片二 9’與電路板二 6’與和分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架二 4’的左側(cè)和右側(cè)，并與環(huán)形骨架二 4’密閉腔體二 301’ ；所述壓電片二 12’粘接在金屬片二 9’上、且置于密閉腔體二 301’內(nèi)；受激磁鐵二 13’通過(guò)螺釘與壓電片二 12’及金屬片二 9’相連；所述受激磁鐵四10’通過(guò)螺釘與金屬片二 9’連接在一起；所述激勵(lì)磁環(huán)二 8’鑲嵌在密封擋環(huán)二 3’內(nèi)，并與激勵(lì)磁環(huán)二 8’正對(duì)；所述壓電片二12’及金屬片二 9’通過(guò)導(dǎo)線組三11’與電路板二 6’相連接；傳感器二 15’固定在環(huán)形骨架二 4’上、且置于密閉腔體二 301’內(nèi)；所述傳感器二 15’通過(guò)導(dǎo)線組四14’與電路板二6’相連接；激勵(lì)磁鐵一 5及激勵(lì)磁鐵二 5’鑲嵌在圓柱滾子2兩側(cè)，并分別與受激磁鐵一 13及受激磁鐵二 13’正對(duì)；受激磁鐵一 13與激勵(lì)磁鐵一 5之間、激勵(lì)磁鐵一 5與激勵(lì)磁鐵二5’之間、以及激勵(lì)磁鐵二 5’與受激磁鐵13’之間的異性磁極靠近安裝；受激磁鐵三10與激勵(lì)磁環(huán)一 8之間、受激磁鐵三10與受激磁鐵四10’之間、以及受激磁鐵四10’與激勵(lì)磁環(huán)二 8，之間的同性磁極靠近安裝。


、.180
[0020]為提高發(fā)電量，所述各磁鐵的半徑相等且由式+^計(jì)算得到，
其中:R為圓柱滾子軸承內(nèi)圈滾道的半徑，r為圓柱滾子2半徑，Iitl為圓柱滾子2的數(shù)量； 02-01
為定角比,Q2 = 360/11(1為兩相鄰激勵(lì)磁鐵一 8或兩相鄰激勵(lì)磁鐵二 8’的中心與其回轉(zhuǎn)中心O的連線間的夾角，Ql為通過(guò)回轉(zhuǎn)中心O且與所述激勵(lì)磁鐵一 8或二 8’相切的直線間的夾角；較佳的定角比為k = 1.5?3.5。
[0021]工作過(guò)程中，圓柱滾子2隨著外圈I或內(nèi)圈7轉(zhuǎn)動(dòng)而滾動(dòng)，同時(shí)還帶動(dòng)圓柱滾子2及與鑲嵌在所述圓柱滾子上的激勵(lì)磁鐵一 5和激勵(lì)磁鐵二 5’一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使激勵(lì)磁鐵一5和受激磁鐵一 13及激勵(lì)磁鐵二 5’和受激磁鐵二 13’之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并使激勵(lì)磁鐵一 5與受激磁鐵一 13之間的作用力、以及激勵(lì)磁鐵二 5’與受激磁鐵二 13’之間作用力發(fā)生變化，迫使壓電片一 12和壓電片二 12’交替的彎曲變形，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能；壓電片一12所生成的電能經(jīng)導(dǎo)線組一 11輸出給電路板一 6上的能量轉(zhuǎn)換處理電路，再經(jīng)導(dǎo)線組二14輸出給傳感器一 15 ;壓電片一 12’所生成的電能經(jīng)導(dǎo)線組三11’輸出給電路板二 6’上的能量轉(zhuǎn)換處理電路，再經(jīng)導(dǎo)線組四14’輸出給傳感器二 15’ ；從而實(shí)現(xiàn)軸承運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的自供電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0022]為確保壓電片產(chǎn)生的電能可滿足傳感器的自供電需求，應(yīng)盡可能提高壓電片產(chǎn)生的電能。激勵(lì)磁鐵與受激磁鐵相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)一周時(shí)，單個(gè)壓電片產(chǎn)生的電能為
==仏為壓電片的自由電容，Vg= nF為壓電片生成的開(kāi)路電壓，Π為與壓電片尺度及材料有關(guān)的系數(shù)，F(xiàn)為壓電片所受的外部作用力，h = nF2稱為能量系數(shù)。顯然，在其它條件不變時(shí)，可通過(guò)提高壓電片所受外部作用力F提高電壓，通過(guò)提高能量系數(shù)h提高電能。根據(jù)本實(shí)用新型圓柱滾子軸承的工作原理以及磁場(chǎng)為空間分布的實(shí)際情況，任一受激磁鐵一 13都同時(shí)受多個(gè)激勵(lì)磁鐵一 5作用、任一受激磁鐵二 13’都同時(shí)受多個(gè)激勵(lì)磁鐵二 5’作用。故在其它條件確定的情況下，所述某個(gè)受激磁鐵一 13及受激磁鐵二 13’所受作用力分別與其所對(duì)應(yīng)的定角比k有關(guān)，且存在較佳的定角比k使得作用力F、電壓Vg、及電能Eg較大。本實(shí)用新型中，較佳的定角比為k = 1.5?
3.5時(shí)，所獲得的電壓和電能都較大。
[0023]圖7給出了不同定角比時(shí)受激磁鐵所受作用力F與轉(zhuǎn)角比j =Q3/Q1的試驗(yàn)曲線，其中Q3為受激磁鐵及激勵(lì)磁鐵中心與其回轉(zhuǎn)中心O的連線間的夾角，故轉(zhuǎn)角比j表征的是受激磁鐵與激勵(lì)磁鐵間的距離。圖7說(shuō)明，定角比不同時(shí)，受激磁鐵所受激勵(lì)磁鐵作用力的大小及激勵(lì)的次數(shù)不同。作用力最大值、激勵(lì)次數(shù)以及能量系數(shù)與定角比k的關(guān)系曲線如圖8所示。顯然，當(dāng)取k = 1.5?3.5時(shí)，所得電壓和電能都較大，能量系數(shù)大于其最大值的 1/2。
[0024]壓電片產(chǎn)生的電壓和電能除了與作用力F，定角比k有關(guān)外，跟作用力F的作用時(shí)間也有很大的關(guān)系。當(dāng)作用力F，定角比k確定時(shí)，根據(jù)I = Ft，若激勵(lì)磁鐵一 5或二 5’作用時(shí)間t過(guò)小，壓電片幾乎不產(chǎn)生電壓和電能，可通過(guò)提高作用時(shí)間t來(lái)提高對(duì)壓電片的沖量。根據(jù)計(jì)算，圓柱滾子2 (激勵(lì)磁鐵一 5或二 5’ )公轉(zhuǎn)一周時(shí)間為T= 120(R+r)/nR，其中R為內(nèi)圈7滾道半徑，r為圓柱滾子2半徑，n(r/min)為內(nèi)圈7轉(zhuǎn)速(假設(shè)外圈I轉(zhuǎn)速為O)。作用時(shí)間t = 240 (R+r) arctan (r0/ (R+r))/η π R，其中!Tci為激勵(lì)磁鐵半徑。與本實(shí)用新型激勵(lì)磁鐵一 5或二 5’(圓柱滾子2)相同旋轉(zhuǎn)半徑并直接相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的激勵(lì)磁鐵公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為T0 = 60/n,作用時(shí)間為t0 = 120arctan (r0/ (R+r)) / πη，則時(shí)間比y = t。/t = R/2(R+r)。所以本實(shí)用新型可延長(zhǎng)激勵(lì)磁鐵一 5或二 5’的作用時(shí)間，即可提高壓電片產(chǎn)生電壓和電能。
【權(quán)利要求】
1.一種圓柱滾子軸承組件，主要由外圈、圓柱滾子、密封擋環(huán)一和密封擋環(huán)二、環(huán)形骨架一和骨架二、激勵(lì)磁鐵一和激勵(lì)磁鐵二環(huán)形電路板一和電路板二、內(nèi)圈、激勵(lì)磁環(huán)一和激勵(lì)磁環(huán)、金屬片一和金屬片二、受激磁鐵三和受激磁鐵四、壓電片一和壓電片二、受激磁鐵一和受激磁鐵二等構(gòu)成，其特征在于:所述外圈兩端設(shè)有內(nèi)環(huán)槽、內(nèi)圈兩端設(shè)有外環(huán)槽；兩外圈內(nèi)環(huán)槽分別通過(guò)過(guò)盈配合安裝有環(huán)形骨架一與密封擋環(huán)一和環(huán)形骨架二與密封擋環(huán)二，所述兩密封擋環(huán)與兩內(nèi)圈外環(huán)槽間隙配合；所述電路板一與金屬片一和密封擋環(huán)一分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架一的左側(cè)和右側(cè)，并與環(huán)形骨架一密閉腔體一；所述壓電片一粘接在金屬片一上、且置于密閉腔體一內(nèi)；受激磁鐵一通過(guò)螺釘與壓電片一及金屬片一相連；所述受激磁鐵三通過(guò)螺釘與金屬片連接在一起，并與激勵(lì)磁一環(huán)正對(duì)；所述激勵(lì)磁環(huán)一鑲嵌在密封擋環(huán)一內(nèi)所述壓電片一及金屬片一通過(guò)導(dǎo)線組一與電路板一相連接；傳感器一固定在環(huán)形骨架一上、且置于密閉腔體一內(nèi)；所述傳感器一通過(guò)導(dǎo)線組二與電路板一相連接；所述密封擋環(huán)二和金屬片二與電路板二與和分別通過(guò)螺釘固定在環(huán)形骨架二的左側(cè)和右側(cè)，并與環(huán)形骨架二密閉腔體二 ；所述壓電片二粘接在金屬片二上、且置于密閉腔體二內(nèi)；受激磁鐵二通過(guò)螺釘與壓電片二及金屬片二相連；所述受激磁鐵四通過(guò)螺釘與金屬片二連接在一起；所述激勵(lì)磁環(huán)二鑲嵌在密封擋環(huán)二內(nèi)，并與激勵(lì)磁環(huán)二正對(duì)；所述壓電片二及金屬片二通過(guò)導(dǎo)線組三與電路板二相連接；傳感器二固定在環(huán)形骨架二上、且置于密閉腔體二內(nèi)；所述傳感器二通過(guò)導(dǎo)線組四與電路板二相連接；激勵(lì)磁鐵一及激勵(lì)磁鐵二鑲嵌在圓柱滾子兩側(cè)，并分別與受激磁鐵一及受激磁鐵二正對(duì)；受激磁鐵一與激勵(lì)磁鐵一之間、激勵(lì)磁鐵一與激勵(lì)磁鐵二之間、以及激勵(lì)磁鐵二與受激磁鐵之間的異性磁極靠近安裝；受激磁鐵三與激勵(lì)磁環(huán)一之間、受激磁鐵三與受激磁鐵四之間、以及受激磁鐵四與激勵(lì)磁環(huán)二’之間的同性磁極靠近安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱滾子軸承組件，其特征在于:所述各磁鐵的半徑相.180等且由式4 =—7T:^計(jì)算得到，其中:R為圓柱滾子軸承內(nèi)圈滾道的半徑，r為圓

?0(1 +Ar)柱滾子半徑，n0為圓柱滾子的數(shù)量A =稱為定角比，Q2 = 360/?為兩相鄰激勵(lì)磁鐵一或兩相鄰激勵(lì)磁鐵二的中心與其回轉(zhuǎn)中心O的連線間的夾角，Ql為通過(guò)回轉(zhuǎn)中心O且與所述激勵(lì)磁鐵一或二相切的直線間的夾角；較佳的定角比為k = 1.5?3.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種圓柱滾子軸承組件，其特征在于:激勵(lì)磁鐵一/ 二公轉(zhuǎn)一周時(shí)間為T = 120 (R+r)/nR,其中R為內(nèi)圈滾道半徑，r為圓柱滾子半徑，n(r/min)為內(nèi)圈轉(zhuǎn)速，作用時(shí)間t = 240 (R+r) arctan (r0/ (R+r))/η π R，其中為激勵(lì)磁鐵半徑；與本實(shí)用新型激勵(lì)磁鐵一 / 二相同旋轉(zhuǎn)半徑并直接相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的激勵(lì)磁鐵公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為Ttl = 60/η,作用時(shí)間為 t0 = 120arctan (r0/ (R+r)) / π n,則時(shí)間比 y = t0/t = R/2 (R+r), y < 10
【文檔編號(hào)】F16C19/22GK203926389SQ201420319527
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張忠華, 張肖逸, 王淑云, 程光明, 劉殿龍 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)