專利名稱：軸承載荷測試結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試軸承的載荷的結(jié)構(gòu)，特別涉及一種在位測試軸承的載荷的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
軸承是一種應(yīng)用極為廣泛的機械零件，其使用壽命直接影響使用它的機械壽命，因此，了解軸承在機械實況工作過程中的載荷狀況，對于準(zhǔn)確估計軸承的使用壽命，或者對軸承結(jié)構(gòu)進行合理化設(shè)計，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，測量出的電阻變化值過小，會導(dǎo)致最終的測試結(jié)果并不可靠。因此，目前來說，軸承的載荷測試，仍然只能在軸承載荷測試試驗臺上進行，對于在工作現(xiàn)場的實況測試而言，仍然還沒有找到好的辦法。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的在于提供一種軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有測試結(jié)構(gòu)僅適用于試驗臺測試的不足。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案包括一種軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測試外環(huán)以及多個滾子，所述測試外環(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，所述凹槽具有兩個側(cè)壁與一個底面，至少其中一個所述側(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采集裝置。所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其中所述測試外環(huán)的外側(cè)表面沿周向間隔設(shè)有數(shù)個所述凹槽，各凹槽底面均貼有所述應(yīng)變片。所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其中所述測試外環(huán)的整個外側(cè)表面均向內(nèi)凹陷，以使所述凹槽呈環(huán)凹形。所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽具有兩個側(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側(cè)壁距離相等的位置。所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其中所述凹槽具有兩個側(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，本實用新型具有的有益效果是本實用新型提供的測試結(jié)構(gòu)，通過使得凹槽底面形成一個應(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，從而準(zhǔn)確地測量出軸承所承受的載荷值，適合安裝在工作現(xiàn)場進行實況測試。
圖1、圖2分別是現(xiàn)有軸承載荷測試結(jié)構(gòu)的正視圖與側(cè)面剖視圖；圖3、圖4分別是本實用新型提供的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)的正視圖與側(cè)面剖視圖；圖5是本實用新型提供的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)在另一測試時刻的正視圖。
具體實施方式
如圖3、圖4所示，本實用新型提供的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其包括內(nèi)環(huán)21、測試外環(huán)22以及多個滾子23，所述測試外環(huán)22固定，所述內(nèi)環(huán)21上則加有載荷F，而本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于所述測試外環(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后連接至信號采集裝置27。本實施例中，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，從而準(zhǔn)確地測量出軸承所承受的載荷值。同時，由于該軸承載荷測試結(jié)構(gòu)與一般軸承的外形基本相同，適合安裝在工作現(xiàn)場進行實況測試。當(dāng)然，以上所述僅僅是本實用新型的一個較佳實施例，在該實施例的基礎(chǔ)上，還可以進行如下簡單變換而不影響本實用新型的實質(zhì)特點 例如，所述測試外環(huán)22的外側(cè)表面可沿周向間隔設(shè)有數(shù)個所述凹槽25，各凹槽25底面252均貼有所述應(yīng)變片26。例如，所述測試外環(huán)22的整個外側(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，利用上述軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，可進行軸承在位測試(即現(xiàn)場測試)，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)以及多個滾子23 ；(2)制作測試外環(huán)22，所述測試外環(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采集裝置27 ；(4)用所述測試外環(huán)22替換所述軸承的外環(huán)，得到測試用軸承；(5)將所述測試用軸承放置到軸承載荷測試試驗臺上，然后進行標(biāo)定；(6)將所述測試用軸承安裝到工作現(xiàn)場，進行實況測試；(7)依據(jù)標(biāo)定結(jié)果，對實況測試結(jié)果進行還原，得到軸承在工作現(xiàn)場所承受的載荷情況。需要注意的是，標(biāo)定過程以及實況測試過程中，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測量得到的電信號的大小也會隨著滾子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測量到的電信號處于峰值，而在圖5所示的情況下，通過應(yīng)變片26測量到的電信號處于谷值，整個電信號數(shù)值隨著時間的變化應(yīng)當(dāng)呈正弦波形。因此，在標(biāo)定過程以及實況測試過程中，均需要將該正弦波狀的噪聲予以去除，方能得到真實的載荷測量值。所述噪聲去除的方法較為簡單，也是常規(guī)信號處理手段，在此就不予贅述了。以上說明對本實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，但都將落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測試外環(huán)以及多個滾子，所述測試外環(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，所述凹槽具有兩個側(cè)壁與一個底面，至少其中一個所述側(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采集裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述測試外環(huán)的外側(cè)表面沿周向間隔設(shè)有數(shù)個所述凹槽，各凹槽底面均貼有所述應(yīng)變片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述測試外環(huán)的整個外側(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所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹槽具有兩個側(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所述的軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹槽具有兩個側(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。
專利摘要本實用新型提供一種軸承載荷測試結(jié)構(gòu)，所述軸承包括內(nèi)環(huán)、測試外環(huán)以及多個滾子，所述測試外環(huán)固定，所述內(nèi)環(huán)上加有載荷，所述測試外環(huán)的外側(cè)表面向內(nèi)設(shè)有凹槽，所述凹槽具有兩個側(cè)壁與一個底面，至少其中一個所述側(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采集裝置。本實用新型提供的測試結(jié)構(gòu)，通過使得凹槽底面形成一個應(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，從而準(zhǔn)確地測量出軸承所承受的載荷值，并適合安裝在工作現(xiàn)場進行實況測試。
文檔編號G01L1/22GK202886033SQ20122058645
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者李強, 劉德昆, 孫守光, 金新燦, 謝基龍, 劉志明, 任尊松 申請人:北京交通大學(xué)