本發(fā)明涉及汽車輪轂軸承單元，尤其涉及汽車輪轂軸承單元摩擦力矩的檢測(cè)技術(shù)。

背景技術(shù)：

汽車輪轂軸承單元是汽車的重要承載和傳動(dòng)部件，摩擦力矩是影響其壽命、性能的重要因素。摩擦力矩產(chǎn)生的原因主要分內(nèi)因和外因：外因主要有外部的載荷和空氣阻力等；內(nèi)因則有預(yù)緊力負(fù)游隙的過(guò)盈配合、材料彈性滯后、滾動(dòng)接觸面的差動(dòng)滑動(dòng)、潤(rùn)滑劑的粘性、滾動(dòng)體自旋滑動(dòng)、接觸部位的純滑動(dòng)等等。關(guān)于摩擦力矩的測(cè)量通常有三種方法：直接法、力平衡法和能量轉(zhuǎn)化法。直接測(cè)量法的原理是用帶有可以衡量摩擦力矩的物理參數(shù)的彈性體驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于轉(zhuǎn)軸摩擦力矩的存在，會(huì)引起衡量摩擦力矩的物理參數(shù)的改變，這些物理參數(shù)可以是應(yīng)力、應(yīng)變和變形等，通過(guò)測(cè)量這些物理參數(shù)傳遞扭矩時(shí)引起的改變就能測(cè)得摩擦力矩；力平衡法通過(guò)測(cè)量反作用力產(chǎn)生的平衡力矩來(lái)間接確定主軸作用力大?。荒芰哭D(zhuǎn)化法則通過(guò)測(cè)量由于軸承摩擦力矩的原因而產(chǎn)生的熱能等其他形式被消耗的能量，從而間接測(cè)量軸承摩擦力矩。然而能量轉(zhuǎn)化法對(duì)于摩擦力矩的測(cè)量并不適合，因?yàn)槟Σ亮匾话惚容^微小，不易測(cè)量，而且消耗的能量(主要是熱能)也不方便測(cè)量，引起的誤差會(huì)比較大；普通的直接法與平衡力矩法在實(shí)際測(cè)量中調(diào)試復(fù)雜，不易測(cè)得摩擦力且測(cè)量數(shù)據(jù)精確度不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置，方便檢測(cè)，并且測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度高。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)有用來(lái)定位輪轂軸承單元外圈使外圈在測(cè)量時(shí)不會(huì)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量定位軸，所述底座上方設(shè)有與測(cè)量定位軸同軸線設(shè)置且在測(cè)量時(shí)與輪轂軸承單元內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)的測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的上方連接有驅(qū)動(dòng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸下壓從而使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸壓緊內(nèi)圈的氣缸，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸連接有套筒，所述套筒連接有力矩傳導(dǎo)板，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)且受到的摩擦阻力通過(guò)套筒傳遞給力矩傳導(dǎo)板，所述力矩傳導(dǎo)板的力矩由力矩傳感器測(cè)量。

優(yōu)選的，所述氣缸設(shè)有由活塞驅(qū)動(dòng)的端蓋，所述端蓋通過(guò)螺栓固定有活塞外殼，所述活塞外殼與測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸連接。

優(yōu)選的，所述活塞外殼的底部設(shè)有活動(dòng)安裝槽，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)有上下活動(dòng)安裝于活動(dòng)安裝槽內(nèi)的上凸緣。

優(yōu)選的，所述套筒與活塞外殼間設(shè)有在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸下壓后保持測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸與內(nèi)圈緊貼，且在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸上升使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸復(fù)位的彈簧。

優(yōu)選的，所述測(cè)量定位軸的外周側(cè)安裝有擋板，所述力矩傳感器安裝于傳感器支架上，所述傳感器支架固定于擋板上。

優(yōu)選的，所述力矩傳導(dǎo)板上豎直安裝有在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸向下壓緊內(nèi)圈時(shí)限制力矩傳導(dǎo)板位置的定位限制桿。

優(yōu)選的，所述定位限制桿為上部直徑大且下部直徑小的階梯桿。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案，待測(cè)汽車輪轂軸承單元的外圈通過(guò)測(cè)量定位軸固定，氣缸下壓使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸對(duì)內(nèi)圈產(chǎn)生壓緊力，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸同待測(cè)汽車輪轂軸承單元一齊開始旋轉(zhuǎn)，通過(guò)力矩傳導(dǎo)板傳導(dǎo)力矩，并通過(guò)力矩傳感器測(cè)得力矩，測(cè)量方式簡(jiǎn)單，而且測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度更高。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖2的a-a剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至3所示，汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置，包括底座1，所述底座1上設(shè)有用來(lái)定位輪轂軸承單元外圈，以使測(cè)量時(shí)外圈不會(huì)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量定位軸11，所述底座1上方設(shè)有與測(cè)量定位軸同軸線設(shè)置的測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2的上方連接有驅(qū)動(dòng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2下壓從而使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2壓緊輪轂軸承單元內(nèi)圈的氣缸3，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2在測(cè)量時(shí)與汽車輪轂軸承單元一起旋轉(zhuǎn)，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2連接有將汽車輪轂軸承單元旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的力轉(zhuǎn)化為力矩的力矩傳導(dǎo)板21，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2連接有套筒23，力矩傳導(dǎo)板21與套筒23連接，力矩傳導(dǎo)板21的力矩由力矩傳感器15測(cè)量。

其中，氣缸3設(shè)有由活塞驅(qū)動(dòng)的端蓋31，所述端蓋31通過(guò)螺栓固定有活塞外殼32，活塞外殼32與測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2連接。具體的，所述活塞外殼的底部設(shè)有活動(dòng)安裝槽321，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的上端設(shè)有活動(dòng)安裝于活動(dòng)安裝槽內(nèi)的上凸緣202，上凸緣202可沿活動(dòng)安裝槽321上下滑動(dòng)。所述套筒23與活塞外殼32間設(shè)有在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2下壓后保持測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2與輪轂軸承單元內(nèi)圈緊貼，在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2上升使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2復(fù)位的彈簧24。氣缸3下壓時(shí)，活塞外殼32受到來(lái)自氣缸3的壓力下壓，將彈簧24壓縮，活動(dòng)安裝槽321內(nèi)的預(yù)留空間消失，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2壓至輪轂軸承上端面，彈簧24對(duì)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2下方施加了一個(gè)力，保證測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2緊貼輪轂軸承，避免測(cè)量產(chǎn)生震動(dòng)，從而形成誤差。在測(cè)量完成后，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2上升，彈簧24作用，將測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2復(fù)位。

另外，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的下端設(shè)有環(huán)狀凹槽201，以利于壓緊輪轂軸承上端面。所述測(cè)量定位軸1的外周側(cè)安裝有擋板12，所述力矩傳感器15安裝于傳感器支架14上，所述傳感器支架14固定于支撐柱13上。

進(jìn)一步的，所述力矩傳導(dǎo)板21上豎直安裝有在測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2向下壓緊輪轂軸承單元時(shí)限制力矩傳導(dǎo)板21的位置的定位限制桿22。所述定位限制桿22為上部直徑大，下部直徑小的階梯桿。

由于扭矩極難直接測(cè)出，所以，采用將測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2反應(yīng)的力通過(guò)力矩傳導(dǎo)板21被力矩傳感器15識(shí)別，最后計(jì)算得出扭矩。在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸2同待測(cè)輪轂軸承單元一齊旋轉(zhuǎn)，受到的摩擦阻力通過(guò)套筒23傳遞給力矩傳導(dǎo)板21，使力矩傳導(dǎo)板21發(fā)生輕微的偏移，將力傳導(dǎo)到力矩傳感器15上。

定位限制桿22的下部直徑比上部直徑小很多，當(dāng)力矩傳導(dǎo)板21發(fā)生微小偏移時(shí)，定位限制桿小直徑部就不會(huì)影響到扭矩的測(cè)量。

汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)方法，具體測(cè)量過(guò)程如下：

(1)機(jī)械手將傳送帶傳送過(guò)來(lái)的待測(cè)輪轂軸承單元放到測(cè)量定位軸上；

(2)氣缸開始工作，將測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸下壓，使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸對(duì)待測(cè)輪轂軸承單元產(chǎn)生一定的壓緊力；

(3)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸同待測(cè)輪轂軸承單元一齊開始旋轉(zhuǎn)；

(4)輪轂軸承單元產(chǎn)生的摩擦力通過(guò)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸傳遞到力矩傳導(dǎo)板，使力矩傳導(dǎo)板發(fā)生輕微的偏移，將力傳導(dǎo)到力矩傳感器上，得出摩擦力矩；

(5)測(cè)量完成，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸上升，彈簧作用，將測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸復(fù)位。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種汽車輪轂軸承單元摩擦力矩檢測(cè)裝置，包括底座，所述底座上設(shè)有用來(lái)定位輪轂軸承單元外圈使外圈在測(cè)量時(shí)不會(huì)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量定位軸，所述底座上方設(shè)有與測(cè)量定位軸同軸線設(shè)置且在測(cè)量時(shí)與輪轂軸承單元內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)的測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸的上方連接有驅(qū)動(dòng)測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸下壓從而使測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸壓緊內(nèi)圈的氣缸，所述測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸連接有套筒，所述套筒連接有力矩傳導(dǎo)板，測(cè)量旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)且受到的摩擦阻力通過(guò)套筒傳遞給力矩傳導(dǎo)板，所述力矩傳導(dǎo)板的力矩由力矩傳感器測(cè)量。本發(fā)明測(cè)量方式簡(jiǎn)單，而且測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度更高。

技術(shù)研發(fā)人員：張斌;雷良育;劉希希;王桔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江兆豐機(jī)電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.01
技術(shù)公布日：2017.07.11