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专利号: 2021107262804
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:该方法具体如下:步骤一、将底板水平固定在实验台支撑架上;将电机的底座与底板固定,电机的输出轴通过角接触球轴承支承在轴承座上;将轴承座固定在底板上;角接触球轴承避免电机的输出轴直接承受轴向载荷;然后将轴套套在电机的输出轴上,并与角接触球轴承的内圈接触;

步骤二、将导电滑环的外圈固定在实验台支撑架上,且导电滑环与电机的输出轴同轴设置;然后,将实验台主轴的底部轴段与导电滑环的内圈固定,并将实验台主轴的底部轴段伸出导电滑环外的部分与联轴器的顶端固定,联轴器的底端与电机的输出轴固定,且联轴器的底端与轴套顶端接触;

步骤三、将清洗后的被测滚动轴承套入实验台主轴顶端,被测滚动轴承的内圈底端与实验台主轴的轴肩接触;将轴承盖套在被测滚动轴承的外圈上,并使轴承盖内侧壁开设的环形槽口的槽底与被测滚动轴承的外圈接触;联轴器采用绝缘材料;

步骤四、将绝缘垫片固定在轴承盖上,压力传感器固定在绝缘垫片上,加载底盖固定在压力传感器上;

步骤五、将加载螺柱轴向套固定在顶板上;将加载弹簧套在加载螺柱的底部螺纹段上,并将加载螺母与加载螺柱的底部螺纹段连接;然后将加载螺柱的顶部螺纹段和中部光滑段穿过顶板的中心孔以及加载螺柱轴向套,加载螺柱的中部光滑段与加载螺柱轴向套构成滑动副,加载弹簧的两端分别与顶板底面和加载螺母顶面接触;接着,将限位螺母与加载螺柱的顶部螺纹段连接,使限位螺母的底面与加载螺柱轴向套的顶面接触;最后,将顶板水平固定在实验台支撑架上,并使加载螺柱的底端端面与加载底盖顶面接触;

步骤六、将控制器经步进电机驱动器与电机连接;将直流稳压电源通过导线与导电滑环外圈的导线接口连接,将导电滑环内圈的导线接口通过导线与实验台主轴连接,实验台主轴与被测滚动轴承的内圈接触,被测滚动轴承的外圈与轴承盖接触,轴承盖通过导线与直流稳压电源连接,形成闭合通路;

步骤七、旋转加载螺母增加载荷,使加载螺母向加载弹簧施加载荷,加载弹簧对加载螺母和加载螺柱施加向下的载荷,加载螺柱再对加载底盖、压力传感器、绝缘垫片和轴承盖施加向下的载荷,最终载荷由轴承盖作用在被测滚动轴承的外圈上;当压力传感器检测到载荷达到设定值时停止旋转加载螺母;

步骤八、设置直流稳压电源的初始电压,然后开启直流稳压电源,启动电机,运行设定时间一,并在设定时间一内每隔一段时间采集一次直流稳压电源数显表上的电流和电压数据;

步骤九、电机运行设定时间一后停止运行,并关闭直流稳压电源,旋转加载螺母使得轴承盖对被测滚动轴承的外圈卸载;然后,根据采集的所有电流和电压数据求出平均电流和平均电压,并根据平均电流和平均电压利用欧姆定律计算出闭合通路的电阻;最后,将顶板连同加载螺柱轴向套、限位螺母、加载螺柱、加载弹簧和加载螺母从实验台支撑架上卸下,将轴承盖连同绝缘垫片、压力传感器和加载底盖一起取下,将被测滚动轴承从实验台主轴上取下;

步骤十、使用针筒向被测滚动轴承内填入润滑脂,然后将被测滚动轴承重新套入实验台主轴顶端,将轴承盖连同绝缘垫片、压力传感器和加载底盖一起套在被测滚动轴承的外圈上;最后,将顶板连同加载螺柱轴向套、限位螺母、加载螺柱、加载弹簧和加载螺母固定在实验台支撑架上,使得加载螺柱的底端端面与加载底盖顶面接触;

步骤十一、重复步骤七;然后,设置直流稳压电源的初始电压,开启直流稳压电源,启动电机,运行设定时间二,使润滑脂均匀分布在被测滚动轴承的内、外圈滚道上;

步骤十二、调节直流稳压电源的电压逐渐升高,并观察直流稳压电源的数显表,当直流稳压电源的数显表上电流和电压跳动时,电压击穿润滑脂油膜,停止增加电压,并保持电机继续运行设定时间一,在设定时间一内每隔一段时间采集一次直流稳压电源数显表上的电流和电压数据;

步骤十三、电机运行设定时间一后停止运行,并关闭直流稳压电源,旋转加载螺母使得轴承盖对被测滚动轴承的外圈卸载;然后,根据采集的所有电流和电压数据求出平均电流和平均电压,并根据平均电流和平均电压利用欧姆定律计算出闭合通路和润滑脂油膜的总电阻;将总电阻减去闭合通路的电阻,得到润滑脂油膜的电阻;最后,将顶板连同加载螺柱轴向套、限位螺母、加载螺柱、加载弹簧和加载螺母从实验台支撑架上卸下,将轴承盖连同绝缘垫片、压力传感器和加载底盖一起取下,将被测滚动轴承从实验台主轴上取下清洗并在室温条件下风干;

步骤十四、重复步骤十~步骤十三若干次,并将各次得到的润滑脂油膜电阻求均值作为最后的润滑脂油膜电阻,从而确定滚动轴承的导电性。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:所述的实验台支撑架由竖直铝型材和横向铝型材组成;四根竖直铝型材阵列排布,每相邻两根竖直铝型材与一根横向铝型材通过铝型材角码固定;所述的底板固定在横向铝型材上,顶板固定在竖直铝型材上。

3.根据权利要求1所述的滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:所述的被测滚动轴承清洗时放入超声波清洗机中用石油醚清洗10min,去除残余润滑脂。

4.根据权利要求1所述的滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:所述直流稳压电源的电压调节范围为0‑60V。

5.根据权利要求1所述的滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:所述压力传感器的载荷设定值为50N,直流稳压电源的初始电压设为0.2V,设定时间一为1h,设定时间二为10分钟;调节直流稳压电源的电压逐渐升高的过程中每次增加0.1V,并等待5s。

6.根据权利要求1所述的滚动轴承导电性检测方法,其特征在于:所述的控制器采用西门子股份公司的型号为S7‑200的PLC;步进电机驱动器的型号为M542,步进电机驱动器接收PLC的脉冲信号和方向信号。