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1、研讨会论文 若无铺设接地网的条件，可制作简易地线。如图3所示方法如下：在大地上挖一个深大于15米，底直径大于025米的洞。将一根巾lOmm左右，长约16m的钢棒垂直焊接在直径 150mm，厚约2mm的铜板中间，铜板在下，插入洞中：在回 填土中拌入2公斤盐，回填入洞，再浇上适量的水；将截面积2mm2的铜导线的一端焊接在钢棒的地面部分上，另一端接 在电源插座的地线端即可。24计算机的维护计算机系统是仪器测量控制的核心，维护好计算机的硬件 及软件系统，才能更高效地进行测量。在硬件维护方面，要定 期将主机机箱盖打开，用气老虎或干净的油漆刷将主机板上的 灰尘清扫干净即可。注意：若不懂计算机结构，切记不可
2、动里囤3简易沾谈丝注 面的硬件及连线。软件的维护主要是指系统维护。需懂计算机 软件的技术人员来操作。一般来讲，只要不随意安装或删除软件，不易出现大问题。笔者认为，只要遵循一套科学的测量管理模式，严格按使用说明书操作，高速圆度仪会为产品 质量的提高发挥更大的效用。滚动轴承摩擦力矩测量技术高奋武王宗克(洛阳轴研科技股份有限公司，河南洛阳471039)1轴承摩擦力矩测量的目的意义滚动轴承在旋转过程中，由于其外圈、内圈、保持架、钢球、密封圈五大件之间互相接触，故 存在着摩擦阻力。轴承摩擦阻力的性能一般按两种方法进行评定，一种是灵活性检查：采用徒手检查的方法，检 查轴承在旋转时的阻滞现象，以定性的粗略判
3、断其轴承摩擦阻力大小。另一种是以摩擦力矩来衡量， 这也是一种科学的客观的测量方法。轴承摩擦阻力影响轴承寿命，影响主机制导系统的可靠性和精确性的重要因素。尤其对于高科 技使用的轴承，如：陀螺仪轴承、卫星消旋天线轴承、运载大箭轴承、飞行平台轴承等等，均需要 更加严格的摩擦力矩测量。总之目前世界各国对于精密轴承质量的重点要求，已经由尺寸精度、几何精度、成品的旋转精度等方面转向了轴承的动态性能方面摩擦力矩和振动的测量，这也是使用单位最关心的两个重要技术性能指标。 因此，轴承摩擦力矩测量技术的研究目的就是研究如何合理评定，准确测量轴承的摩擦性能，为改进轴承设计参数、改进加工工艺和分析轴承摩擦力矩的影响因
4、素，提供一个可靠的手段。从而 提高轴承质量，提高主机精度，满足使用单位对轴承摩擦性能的技术要求，这对尖端科学技术的发 展和国防建设都有着重要意义。2 轴承摩擦力矩的特性：为了阐明摩擦力矩测量技术首先对轴承摩擦力矩的特性(图1)进行分析。27研嚣会论文j垫姆舒图1轴承摩擦力矩特性曲线Mmax-一最大摩擦力矩 Mmcp 平均摩擦力矩2。l摩擦力矩是轴承内外圈翅变位的聪数M=f，从式中可以看出轴承在旋转过程中每个位置都具有一个摩擦力矩值，即被测量轴承摩擦力矩怒个随机变量。可以在测量过程中提取最大力矩， 平均力矩和力矩差值等性笼指标，瘸子分析辘承摩擦性麓。 22由于轴承摩擦力矩的影响因素较多，仪器的测
5、量条件必须相对同定，才能进行相对比较测 麓，掰浚一般辘承技术条件中除撬定力矩值范围黔还必须规定仪器型号。 2t3在对轴承摩擦力矩要求较高时，一般采用专用的仪器进行模拟测擞，从而提高摩擦力矩测 量的可靠性和精确性。鉴于以上因素摩擦力矩的测量技术就是国内外生产厂家和科研人员一个比较豳难的课题。3轴承摩擦力矩的种类及其定义31轴承摩擦力矩定义：轴承在旋转过程中阻碍箕运动的力筑总和。32轴承摩擦力矩的种类331静态力矩：(启动力矩)轴承两套圈从静止状态到开始相对转动的瞬间所需克服的摩擦阻力 矩。332动态力矩：轴承两套相对转动时所需克服的摩擦阻力矩。在测量时可提取最大力矩、平均力矩 和力矩差徽为评定霉
6、鸯承动态瘁擦性笺参数。 333准静态力矩：理论上虽分为静动态两种力矩，但日本学者曾根据静动态力矩成因相近的 理论，提出了利辩l极低转速。F测量动态力矩可戬近似获得静态力矩的方法，这种力矩称为准静 态力矩。轴承摩擦力矩的组成部分1轴承在旋转过程中，钢球在内外沟道中自转和公转运动所产生的纯滚动摩擦。2轴承在旋转过程中，钢球和内外滚道的接触变形而产生的滑动摩擦。3保持架与钢球的接触位置以及密封件与内外圈接触位置所产生的滑动摩擦。4润滑剂的粘性阻力。5其它因素，毙摇辜鑫承清洗不于净、测量环境的振动等。5轴承摩擦力矩的影响因素为了减小辍l承酶簿擦力矩，力了准确可靠的测量轴承的摩擦力矩，必须对摩擦力矩各种
7、影镌因素进 行分析。51设计因素： 一般辘承尺寸越大其力矩也越大，但轴承结构和设计参数不网，对其力矩的影响也不网，如沟曲率、 径向游隙和保持架等参数。52热_I精度因素： 轴承摩擦力矩的大小，稳定性在很大程度上取决于加工精度(表面粗糙度、几何精度、尺寸精度、 以及成品盼旋转精度)，加工耩度越低摩擦力矩越大。研讨会论文53测量条件因素：531测量负荷：轴承都是在承受负荷条件下工作，所以在测量力矩时也要求在有负荷的情况下进行， 当施加的测量负荷大小、方向(轴向或径向)不同时其摩擦力矩值也不相同。 532润滑剂：润滑剂的粘度、数量和清洁度对灵敏轴承力矩的影响很大，所以测量轴承时对轴承中 润滑剂的质量
8、和数量均应有严格规定。 533转速：轴承旋转时需克服空气阻力，并增加了搅拌润滑剂的功率损耗，所以轴承转速越高则力 矩越大。在中、高速测量力矩时，瞬时峰值将被旋转零件的转动惯量超越或被测量系统吸收而不能 真实反映出来，只能测量平均摩擦力矩。而最大摩擦力矩只能在极低转速和测量系统转动惯量很小 的条件下进行测量。 534测量位置：测鼍位置是指被测轴承轴线是位于垂直位置或水位置。一般国内外的仪器对轴承施 加径向负荷时，其被测轴承处于水平位置，而对轴承施加轴向负荷时，其被测轴承处于垂直位置。 轴承的测量位置不同零件的运动状态也有所不同，其力矩值不仅大小不同而且存在着本质的差异。 535被测轴承的清洁度：
9、轴承在测量前残磁较大、清洗不干净和在测量过程中环境的污染都可能产 生异常的摩擦，造成轴承摩擦性能不好，这是厂家生产管理不可忽视的重要环节，对于灵敏轴承测 量力矩前必须按照严格的清洗规程，并且轴承的装配、测量均应在超净工作间里进行。一般国外规定超净间的指标为每立方英尺大于05pm的尘埃粒数不超过100个。 总之，轴承摩擦力矩是个随机变量，其中相对稳定的力矩部分，是设计冈素和测量条件，而加工条件、清洁度等因素的力矩则是相当分散的，对测量值的影响也比较大，应予尽量排除。所以轴 承摩擦力矩是各种影响冈素的综合指标，轴承设计人员、轴承生产厂家、测试操作人员以及仪器的 研究人员必须充分重视，才能提供力矩合
10、格的产品。6轴承摩擦力矩的计算方法从力矩的组成部分和力矩的影响因素来看，轴承的摩擦力矩值就是一个随机变量，应用计算方 法。根本不可能获得实际轴承工作时的力矩性能，也不能满足主机的性能要求，但为了进行理论分 析，下面介绍儿个经验计算公式：1M=05“F d式中：M20轴承摩擦力矩Nm 肛312滚动轴承摩擦系数F一一轴承栽荷ND一一轴承内径m2M：“兰量p。2式中：M012轴承摩擦力矩 900滚动轴承摩擦系数dm一一钢球中心图直径p一一当量负荷图2 HM692仪器测量原理图 从上述公式可以看出，计算所得到的力矩值是个定l一重锤2一滑轮3一螺钉值，而且不能区分动态摩擦力矩或静态摩擦力矩。4一负荷转盘
11、5一心轴6一锁紧螺钉7一轴承8一定位座9一立柱7轴承摩擦力矩测量原理和测量方法71测量原理：外加的标准力矩与轴承旋转时产生的摩擦力矩相平衡，此时外加的标准力矩就等于轴承的 摩擦力矩。该摩擦力矩值是轴承内外圈角变位的函数M=f(H)。测量原理虽然简单，但要准确可靠地测量出轴承的摩擦性能，确是相当困难的。29研讨会论文72测量方法轴承摩擦力矩测量仪器除了满足测量原理和技术指标的要求外，还需要根据轴承的不 同要求，采用不同的测量方法，所以轴承摩擦力矩测量仪器种类繁多，仅公开报导国内外 就有近百种仪器。8国内外轴承摩擦力矩测量仪器简介81 PM692平均摩擦力矩测量低度(图2)不能直接显示测量结果 需
12、按下式计算获得：吖=等式中： MOO平均摩擦力矩；v-1j从重锤脱开负荷转盘到负荷转盘图3 DM092仪器测量原理图1一百己重块2一心轴3一内圈4-j,1-圈停止时的圈数。5一负荷块6一刻度盘7一转轴8T口口重锤从脱开转盘到转盘停止的时间。9一电机1 0一平衡销1卜螺杆8D r3负荷转盘的转动惯量；82 DM092最大摩擦力矩测量仪(图3) 测量结果可从读盘上读出， 度盘刻度由下式得到：式中：M=rPSin8MOO轴承最大摩擦力矩；r一配垂块重心到转轴的中心距离；P一一配重块的质量：83英国TID33启动力矩测量仪(图4) 原理：采用电涡流驱动，仪器用标准游丝进行定标。 技术指标：被测轴承尺寸
13、063022225mm力矩范围0139emgfcm轴向负荷75-40097如氕承图4英TLD33型仪器测量原理图84日本机械试型轴承摩擦力矩测量仪(图5)一种微型轴承摩擦力矩测量仪，主要缺点是30研讨会论文测量系统工艺复杂、易损坏。85M992B微型轴承摩擦力矩测量仪 主要特点：(1)可以垂直和水平两个位置测量 (2)备有部分典型曲线图1一轴向负荷2一旋转台3一外更换套4一内更换套5一被测轴承6扭簧丝7一应变丝图5日本机械试仪测量原理图技术指标：测量轴承范围： 内径：28mm 力矩测量范围：01 009Nm 轴向负荷： 14N 主轴转速： 2rrain 示值误差： 25 uNm 示值稳定性：
14、25uNm4h 气源压力： 0304Mpa图6M 992仪器测量原理图 卜销2一内更换套 3一外更换套4一轴承5一垫圈6一空气轴承主轴 7一空气轴承8一传感器9一衔铁1 O一吊丝11一平衡片簧12一拉力弹簧86M9908A轴承摩擦力矩测量仪 技术指标： 测量轴承范围：内径：830mm 力矩测量范围：050mNm 轴向负荷：15N 主轴转速： 5rrain 示值误差： 25mNm 示值稳定性：O25mNm4h图7 M9908A摩擦力矩测量仪结构示意图 1升降手轮2电机3 同步带4轴向负荷块5升降机构6驱动主轴7被测轴承8 校准轮9测量主轴10吊线1 1支承12滚珠轴承13 硅码14整体式应变扭矩传感器15测量系统支座16 校准支架31研讨会论文87M695型成对角接触轴承摩擦力矩测量仪(图8本所产品)技术指标：测量轴承范围：成对角接触球轴承内径：中1050mm 力矩测量范围：O550mNm 轴向负荷： 100500N 主轴转速： 0
