專利名稱：軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)試軸承的載荷的結(jié)構(gòu)，特別涉及一種在位測(cè)試軸承的載荷的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
軸承是一種應(yīng)用極為廣泛的機(jī)械零件，其使用壽命直接影響使用它的機(jī)械壽命，因此，了解軸承在機(jī)械實(shí)況工作過程中的載荷狀況，對(duì)于準(zhǔn)確估計(jì)軸承的使用壽命，或者對(duì)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)，都有非常大的積極作用。如圖1、圖2所示,是現(xiàn)有軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)的正視圖與側(cè)面剖視圖,所述軸承包括內(nèi)環(huán)11、外環(huán)12以及多個(gè)滾子13，可知，由于軸承的外環(huán)12呈環(huán)狀，受力極為均勻，在環(huán)面上貼應(yīng)變片14，加載載荷F后，測(cè)量出的電阻變化值過小，會(huì)導(dǎo)致最終的測(cè)試結(jié)果并不可靠。因此，目前來說，軸承的載荷測(cè)試，仍然只能在軸承載荷測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，對(duì)于在工作現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)況測(cè)試而言，仍然還沒有找到好的辦法。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有測(cè)試結(jié)構(gòu)僅適用于試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試的不足。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括一種軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測(cè)試外環(huán)以及多個(gè)滾子，所述測(cè)試外環(huán)固定，所述內(nèi)環(huán)上加有載荷，其特征在于所述測(cè)試外環(huán)的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽，所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與一個(gè)底面，至少其中一個(gè)所述側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述底面上貼有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的連接線穿過所述通孔后連接至信號(hào)采集裝置。所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中所述測(cè)試外環(huán)的外側(cè)表面沿周向間隔設(shè)有數(shù)個(gè)所述凹槽，各凹槽底面均貼有所述應(yīng)變片。所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中所述測(cè)試外環(huán)的整個(gè)外側(cè)表面均向內(nèi)凹陷，以使所述凹槽呈環(huán)凹形。所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與所述底面，所述應(yīng)變片貼在所述凹槽的底面上與所述兩個(gè)側(cè)壁距離相等的位置。所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與所述底面，所述應(yīng)變片貼在所述凹槽的底面上與側(cè)壁相接的位置。所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)環(huán)上的載荷的方向是朝向所述應(yīng)變片的粘貼位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有的有益效果是本實(shí)用新型提供的測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過使得凹槽底面形成一個(gè)應(yīng)力集中的區(qū)域，應(yīng)變片貼在所述凹槽底面位置，隨著載荷的變化，能夠出現(xiàn)明顯的電阻值波動(dòng)，從而準(zhǔn)確地測(cè)量出軸承所承受的載荷值，適合安裝在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)況測(cè)試。
圖1、圖2分別是現(xiàn)有軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)的正視圖與側(cè)面剖視圖；圖3、圖4分別是本實(shí)用新型提供的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)的正視圖與側(cè)面剖視圖；圖5是本實(shí)用新型提供的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)在另一測(cè)試時(shí)刻的正視圖。
具體實(shí)施方式
如圖3、圖4所示，本實(shí)用新型提供的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)環(huán)21、測(cè)試外環(huán)22以及多個(gè)滾子23，所述測(cè)試外環(huán)22固定，所述內(nèi)環(huán)21上則加有載荷F，而本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于所述測(cè)試外環(huán)22的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽25，所述凹槽25具有兩個(gè)側(cè)壁251與底面252，在所述凹槽25的底面252上貼有應(yīng)變片26，所述側(cè)壁251上設(shè)有通孔253，所述應(yīng)變片26的連接線穿過所述通孔253后連接至信號(hào)采集裝置27。本實(shí)施例中，所述內(nèi)環(huán)21上的載荷F的方向是朝向所述應(yīng)變片26的粘貼位置，以使所述應(yīng)變片26能夠更好地響應(yīng)所述載荷F。如此結(jié)構(gòu)，使得凹槽25底面252形成一個(gè)應(yīng)力集中的區(qū)域，應(yīng)變片26貼在所述凹槽25底面252位置，隨著載荷F的變化，能夠出現(xiàn)明顯的電阻值波動(dòng)，從而準(zhǔn)確地測(cè)量出軸承所承受的載荷值。同時(shí)，由于該軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)與一般軸承的外形基本相同，適合安裝在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)況測(cè)試。當(dāng)然，以上所述僅僅是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例，在該實(shí)施例的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)行如下簡(jiǎn)單變換而不影響本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)特點(diǎn) 例如，所述測(cè)試外環(huán)22的外側(cè)表面可沿周向間隔設(shè)有數(shù)個(gè)所述凹槽25，各凹槽25底面252均貼有所述應(yīng)變片26。例如，所述測(cè)試外環(huán)22的整個(gè)外側(cè)表面可全部向內(nèi)凹陷，以使所述凹槽25呈環(huán)凹形。例如，所述應(yīng)變片26也可以貼在所述凹槽25的底面252上與所述兩個(gè)側(cè)壁251
距離相等的位置。例如，所述應(yīng)變片26還可以貼在所述凹槽25的底面252上與側(cè)壁251相接的位置。同時(shí)，利用上述軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，可進(jìn)行軸承在位測(cè)試(即現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試)，其包括如下步驟(I)準(zhǔn)備軸承，所述軸承包括內(nèi)環(huán)21、外環(huán)以及多個(gè)滾子23 ；(2)制作測(cè)試外環(huán)22，所述測(cè)試外環(huán)22的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽25 ；(3)在所述凹槽25的底面252上貼應(yīng)變片26，將所述應(yīng)變片26的連接線連接至信號(hào)采集裝置27 ；(4)用所述測(cè)試外環(huán)22替換所述軸承的外環(huán)，得到測(cè)試用軸承；(5)將所述測(cè)試用軸承放置到軸承載荷測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)上，然后進(jìn)行標(biāo)定；(6)將所述測(cè)試用軸承安裝到工作現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行實(shí)況測(cè)試；(7)依據(jù)標(biāo)定結(jié)果，對(duì)實(shí)況測(cè)試結(jié)果進(jìn)行還原，得到軸承在工作現(xiàn)場(chǎng)所承受的載荷情況。需要注意的是，標(biāo)定過程以及實(shí)況測(cè)試過程中，軸承的滾子23在不斷旋轉(zhuǎn)，即使載荷F完全相同，通過應(yīng)變片26測(cè)量得到的電信號(hào)的大小也會(huì)隨著滾子23的位置而變化。假設(shè)F不變，具體來說，在圖3所示的情況下，通過應(yīng)變片26測(cè)量到的電信號(hào)處于峰值，而在圖5所示的情況下，通過應(yīng)變片26測(cè)量到的電信號(hào)處于谷值，整個(gè)電信號(hào)數(shù)值隨著時(shí)間的變化應(yīng)當(dāng)呈正弦波形。因此，在標(biāo)定過程以及實(shí)況測(cè)試過程中，均需要將該正弦波狀的噪聲予以去除，方能得到真實(shí)的載荷測(cè)量值。所述噪聲去除的方法較為簡(jiǎn)單，也是常規(guī)信號(hào)處理手段，在此就不予贅述了。以上說明對(duì)本實(shí)用新型而言只是說明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測(cè)試外環(huán)以及多個(gè)滾子，所述測(cè)試外環(huán)固定，所述內(nèi)環(huán)上加有載荷，其特征在于所述測(cè)試外環(huán)的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽，所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與一個(gè)底面，至少其中一個(gè)所述側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述底面上貼有應(yīng)變片， 所述應(yīng)變片的連接線穿過所述通孔后連接至信號(hào)采集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述測(cè)試外環(huán)的外側(cè)表面沿周向間隔設(shè)有數(shù)個(gè)所述凹槽，各凹槽底面均貼有所述應(yīng)變片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述測(cè)試外環(huán)的整個(gè)外側(cè)表面均向內(nèi)凹陷，以使所述凹槽呈環(huán)凹形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與所述底面，所述應(yīng)變片貼在所述凹槽的底面上與所述兩個(gè)側(cè)壁距離相等的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與所述底面，所述應(yīng)變片貼在所述凹槽的底面上與側(cè)壁相接的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述內(nèi)環(huán)上的載荷的方向是朝向所述應(yīng)變片的粘貼位置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種軸承載荷測(cè)試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測(cè)試外環(huán)以及多個(gè)滾子，所述測(cè)試外環(huán)固定，所述內(nèi)環(huán)上加有載荷，所述測(cè)試外環(huán)的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽，所述凹槽具有兩個(gè)側(cè)壁與一個(gè)底面，至少其中一個(gè)所述側(cè)壁上設(shè)有通孔，所述底面上貼有應(yīng)變片，所述應(yīng)變片的連接線穿過所述通孔后連接至信號(hào)采集裝置。本實(shí)用新型提供的測(cè)試結(jié)構(gòu)，通過使得凹槽底面形成一個(gè)應(yīng)力集中的區(qū)域，應(yīng)變片貼在所述凹槽底面位置，隨著載荷的變化，能夠出現(xiàn)明顯的電阻值波動(dòng)，從而準(zhǔn)確地測(cè)量出軸承所承受的載荷值，并適合安裝在工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)況測(cè)試。
文檔編號(hào)G01L1/22GK202886033SQ20122058645
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者李強(qiáng), 劉德昆, 孫守光, 金新燦, 謝基龍, 劉志明, 任尊松 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)