專利名稱：推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于潤(rùn)滑油膜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及推力球軸承潤(rùn)滑油膜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器。
背景技術(shù)：
油膜潤(rùn)滑是工程中極其重要的一個(gè)技術(shù)研究領(lǐng)域，它利用潤(rùn)滑油在兩摩擦固體表面之間形成分隔油膜，減少表面磨損。潤(rùn)滑油膜的實(shí)驗(yàn)研究主要是測(cè)量一對(duì)摩擦表面之間的油膜厚度和形狀。油膜潤(rùn)滑中的兩摩擦表面根據(jù)其接觸力學(xué)特征分為高副接觸(點(diǎn)接觸， 線接觸)和低副接觸(面接觸)。對(duì)于點(diǎn)、線摩擦接觸副，油膜的厚度及形狀測(cè)量已經(jīng)有多種有效方法，如光干涉方法，電容法等。面接觸潤(rùn)滑副一般有兩種形式，一種是軸頸和軸套配合的徑向滑動(dòng)軸承，另外一種是兩平面接觸的滑塊軸承。關(guān)于對(duì)軸承潤(rùn)滑油膜性能的研究過(guò)去多集中于徑向滑動(dòng)軸承和滑塊軸承等，屬面接觸潤(rùn)滑副。而推力球軸承，已經(jīng)能夠根據(jù)力矩平衡法來(lái)測(cè)量推力軸承的摩擦力矩，卻還沒(méi)有潤(rùn)滑油膜的測(cè)量研究。因此，設(shè)計(jì)出一種能夠適用于推力球軸承潤(rùn)滑油膜的測(cè)量?jī)x，是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)推力球軸承潤(rùn)滑油膜基礎(chǔ)研究的需求，提供一種推力球軸承潤(rùn)滑油膜厚度和形狀的實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置，從而研究如何從潤(rùn)滑方面提高推力球軸承壽命，尤其是減少推力球軸承中易壞零件保持架的磨損。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是，提供一種推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，它包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架，實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架一端設(shè)置加載單元，加載單元上設(shè)置軸承固定調(diào)節(jié)單元，軸承固定調(diào)節(jié)單元與平面圓盤回轉(zhuǎn)單元相配合，平面圓盤回轉(zhuǎn)單元上方設(shè)置顯微干涉單元。上述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其加載單元包括加載杠桿，加載杠桿前端安裝在杠桿支座內(nèi)，杠桿支座設(shè)置在精密升降臺(tái)上，加載杠桿后端設(shè)置加載彈性器，加載彈性器連接數(shù)顯拉力計(jì)，數(shù)顯拉力計(jì)上方設(shè)置加載螺桿與之相配合。上述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其軸承固定調(diào)節(jié)單元包括設(shè)置在加載杠桿上的二維平移臺(tái)，二維平移臺(tái)臺(tái)面上設(shè)置微調(diào)螺桿及萬(wàn)向連接器，微調(diào)螺桿及萬(wàn)向連接器頂部設(shè)有軸承托盤，軸承托盤內(nèi)設(shè)置推力球軸承。上述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其平面圓盤回轉(zhuǎn)單元包括外套與內(nèi)套，外套與內(nèi)套之間設(shè)有滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承頂部設(shè)置同步帶輪，內(nèi)套基部設(shè)置調(diào)節(jié)鋼圈夾持固定與推力球軸承相接觸的透明圓盤。上述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其顯微干涉單元包括設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架臺(tái)面上的入射光發(fā)射器與同軸照明器，同軸照明器對(duì)應(yīng)平面圓盤回轉(zhuǎn)單元中心，同軸照明器上部設(shè)置商用CXD。[0009]本實(shí)用新型使用過(guò)程中，使推力球軸承的每個(gè)鋼球都均勻受力的調(diào)節(jié)方法，如下1.將推力球軸承固定在軸承托盤內(nèi)，與萬(wàn)向連接器固定連接，使推力球軸承的鋼球與透明圓盤下表面接觸，調(diào)整萬(wàn)向連接器，使得各個(gè)鋼球與透明圓盤平面實(shí)現(xiàn)完全接觸狀態(tài)，能夠在透明圓盤上方的顯微干涉測(cè)量單元中觀察到推力球軸承的鋼球與透明圓盤下表面形成的光干涉條紋圖像，其中，條紋的條數(shù)和外形反映了鋼球與透明圓盤之間的間隙。2.使用微調(diào)螺桿固定軸承托盤，鎖定推力球軸承與透明圓盤下表面的傾角；觀察光干涉條紋圖像中心接觸區(qū)域的變化，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)微調(diào)螺桿，改變推力球軸承的鋼球與軸承托盤之間作用力的大小，從而改變整體的彈性變形量，實(shí)現(xiàn)推力球軸承的鋼球與透明圓盤下表面間傾角的調(diào)整與固定。本實(shí)用新型使用過(guò)程中，精確調(diào)節(jié)透明圓盤旋轉(zhuǎn)中心與推力球軸承旋轉(zhuǎn)中心偏心距(r)的方法，如下首先固定推力球軸承的鋼球與透明圓盤下表面接觸，然后輕輕旋轉(zhuǎn)透明圓盤，透明圓盤上旋轉(zhuǎn)軌跡始終為一點(diǎn)的即是透明圓盤的中心。觀測(cè)光干涉條紋圖像的變化，并隨時(shí)調(diào)節(jié)二維平移臺(tái)，如果干涉條紋的中心(至少三個(gè))到透明圓盤中心的距離相等，則說(shuō)明偏心距(r)為零，推力球軸承旋轉(zhuǎn)中心與透明圓盤旋轉(zhuǎn)中心同軸。本實(shí)用新型的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，針對(duì)推力球軸承設(shè)計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量推力球軸承潤(rùn)滑油膜的厚度和形狀。為從潤(rùn)滑方面提高推力球軸承壽命的研究，提供了實(shí)驗(yàn)儀器與測(cè)量方法，利用實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)與結(jié)果，能夠進(jìn)一步研究如何減少推力球軸承中易壞零件保持架的磨損，提高推力球軸承使用壽命。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中軸承固定調(diào)節(jié)單元及加載單元的局部放大立體圖；圖3是圖1中平面圓盤回轉(zhuǎn)單元局部放大立體圖；圖4是本實(shí)用新型的軸承固定調(diào)節(jié)單元與平面圓盤回轉(zhuǎn)單元相配合的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中軸承固定調(diào)節(jié)單元與透明圓盤配合示意圖。上述附圖中，1-加載單元，11-加載杠桿，12-杠桿支座，13-精密升降臺(tái)，14-加載彈性器，15-數(shù)顯拉力計(jì)，16-加載螺桿，2-顯微干涉單元，21-入射光發(fā)射器，22-同軸照明器，23-商用CCD，3-平面圓盤回轉(zhuǎn)單元，31-外套，32-內(nèi)套，33-滾動(dòng)軸承，34-同步帶輪， 35-調(diào)節(jié)鋼圈，36-透明圓盤，4-軸承固定調(diào)節(jié)單元，41-二維平移臺(tái)，42-微調(diào)螺桿，43-萬(wàn)向連接器，44-軸承托盤，45-推力球軸承，5-實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)施例的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，它包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架5，實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架5 —端設(shè)置加載單元1，加載單元1上設(shè)置軸承固定調(diào)節(jié)單元4，軸承固定調(diào)節(jié)單元 4與平面圓盤回轉(zhuǎn)單元3相配合，平面圓盤回轉(zhuǎn)單元3上方設(shè)置顯微干涉單元2。其中，加載單元1包括加載杠桿11，加載杠桿11前端安裝在杠桿支座12內(nèi)，杠桿支座12設(shè)置在精密升降臺(tái)13上，加載杠桿11后端設(shè)置加載彈性器14，加載彈性器14連接數(shù)顯拉力計(jì)15，數(shù)顯拉力計(jì)15上方設(shè)置加載螺桿16與之相配合。其中，顯微干涉單元2包括設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架5臺(tái)面上的入射光發(fā)射器21與同軸照明器22，同軸照明器22對(duì)應(yīng)平面圓盤回轉(zhuǎn)單元3中心，同軸照明器22上部設(shè)置商用 CCD23。如圖2及圖5所示，軸承固定調(diào)節(jié)單元4包括設(shè)置在加載杠桿11上的二維平移臺(tái) 41，二維平移臺(tái)41臺(tái)面上設(shè)置微調(diào)螺桿42及萬(wàn)向連接器43，微調(diào)螺桿42及萬(wàn)向連接器43 頂部設(shè)有軸承托盤44，軸承托盤44內(nèi)設(shè)置推力球軸承45。如圖3及圖4所示，平面圓盤回轉(zhuǎn)單元3包括外套31與內(nèi)套32，外套31與內(nèi)套 32之間設(shè)有滾動(dòng)軸承33，滾動(dòng)軸承33頂部設(shè)置同步帶輪34，內(nèi)套32基部設(shè)置調(diào)節(jié)鋼圈35 夾持固定與推力球軸承45相接觸的透明圓盤36。本實(shí)施例的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x使用過(guò)程中，使推力球軸承的每個(gè)鋼球都均勻受力的調(diào)節(jié)方法，如下首先，將推力球軸承45固定在軸承托盤44內(nèi)，與萬(wàn)向連接器43固定連接，使推力球軸承45的鋼球與透明圓盤36下表面接觸，調(diào)整萬(wàn)向連接器43，使得各個(gè)鋼球與透明圓盤36平面實(shí)現(xiàn)完全接觸狀態(tài)，能夠在透明圓盤36上方的顯微干涉測(cè)量單元2中觀察到推力球軸承45的鋼球與透明圓盤36下表面形成的光干涉條紋圖像，其中，條紋的條數(shù)和外形反映了鋼球與透明圓盤36之間的間隙。使用微調(diào)螺桿42固定軸承托盤44，鎖定推力球軸承45與透明圓盤36下表面的傾角；觀察光干涉條紋圖像中心接觸區(qū)域的變化，旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)微調(diào)螺桿42，改變推力球軸承45的鋼球與軸承托盤44之間作用力的大小，從而改變整體的彈性變形量，實(shí)現(xiàn)推力球軸承45的鋼球與透明圓盤36下表面間傾角的調(diào)整與固定。本實(shí)施例的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x使用過(guò)程中，精確調(diào)節(jié)透明圓盤36旋轉(zhuǎn)中心與推力球軸承45旋轉(zhuǎn)中心偏心距(r)的方法，如下首先固定推力球軸承45的鋼球與透明圓盤36下表面接觸，然后輕輕旋轉(zhuǎn)透明圓盤36，透明圓盤36上旋轉(zhuǎn)軌跡始終為一點(diǎn)的即是透明圓盤36的中心。觀測(cè)光干涉條紋圖像的變化，并隨時(shí)調(diào)節(jié)二維平移臺(tái)41，如果干涉條紋的中心(至少三個(gè))到透明圓盤36中心的距離相等，則說(shuō)明偏心距(r)為零，推力球軸承45旋轉(zhuǎn)中心與透明圓盤36旋轉(zhuǎn)中心同軸。以上所述，僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是，凡是未脫離本實(shí)用新型方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其特征在于它包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架，實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架一端設(shè)置加載單元，加載單元上設(shè)置軸承固定調(diào)節(jié)單元，軸承固定調(diào)節(jié)單元與平面圓盤回轉(zhuǎn)單元相配合，平面圓盤回轉(zhuǎn)單元上方設(shè)置顯微干涉單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其特征在于所述加載單元包括加載杠桿，加載杠桿前端安裝在杠桿支座內(nèi)，杠桿支座設(shè)置在精密升降臺(tái)上，加載杠桿后端設(shè)置加載彈性器，加載彈性器連接數(shù)顯拉力計(jì)，數(shù)顯拉力計(jì)上方設(shè)置加載螺桿與之相配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其特征在于所述軸承固定調(diào)節(jié)單元包括設(shè)置在加載杠桿上的二維平移臺(tái)，二維平移臺(tái)臺(tái)面上設(shè)置微調(diào)螺桿及萬(wàn)向連接器， 微調(diào)螺桿及萬(wàn)向連接器頂部設(shè)有軸承托盤，軸承托盤內(nèi)設(shè)置推力球軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其特征在于所述平面圓盤回轉(zhuǎn)單元包括外套與內(nèi)套，外套與內(nèi)套之間設(shè)有滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承頂部設(shè)置同步帶輪，內(nèi)套基部設(shè)置調(diào)節(jié)鋼圈夾持固定與推力球軸承相接觸的透明圓盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，其特征在于所述顯微干涉單元包括設(shè)置在實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架臺(tái)面上的入射光發(fā)射器與同軸照明器，同軸照明器對(duì)應(yīng)平面圓盤回轉(zhuǎn)單元中心，同軸照明器上部設(shè)置商用(XD。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種推力球軸承潤(rùn)滑油膜測(cè)量?jī)x，它包括實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架，實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架一端設(shè)置加載單元，加載單元上設(shè)置軸承固定調(diào)節(jié)單元，軸承固定調(diào)節(jié)單元與平面圓盤回轉(zhuǎn)單元相配合，平面圓盤回轉(zhuǎn)單元上方設(shè)置顯微干涉單元；針對(duì)推力球軸承設(shè)計(jì)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量推力球軸承潤(rùn)滑油膜的厚度和形狀；利用實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)與結(jié)果，能夠進(jìn)一步研究如何減少推力球軸承中易壞零件保持架的磨損，提高推力球軸承使用壽命。
文檔編號(hào)G01B11/06GK202109889SQ20112019848
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2011年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者周廣梅, 賈超, 郭峰 申請(qǐng)人:青島理工大學(xué)