专利名称：推力球轴承润滑油膜测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于润滑油膜的实验测量设备领域，尤其涉及推力球轴承润滑油膜的实验测量仪器。
背景技术：
油膜润滑是工程中极其重要的一个技术研究领域，它利用润滑油在两摩擦固体表面之间形成分隔油膜，减少表面磨损。润滑油膜的实验研究主要是测量一对摩擦表面之间的油膜厚度和形状。油膜润滑中的两摩擦表面根据其接触力学特征分为高副接触(点接触， 线接触)和低副接触(面接触)。对于点、线摩擦接触副，油膜的厚度及形状测量已经有多种有效方法，如光干涉方法，电容法等。面接触润滑副一般有两种形式，一种是轴颈和轴套配合的径向滑动轴承，另外一种是两平面接触的滑块轴承。关于对轴承润滑油膜性能的研究过去多集中于径向滑动轴承和滑块轴承等，属面接触润滑副。而推力球轴承，已经能够根据力矩平衡法来测量推力轴承的摩擦力矩，却还没有润滑油膜的测量研究。因此，设计出一种能够适用于推力球轴承润滑油膜的测量仪，是亟待解决的技术问题。

实用新型内容针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，针对推力球轴承润滑油膜基础研究的需求，提供一种推力球轴承润滑油膜厚度和形状的实验测量装置，从而研究如何从润滑方面提高推力球轴承寿命，尤其是减少推力球轴承中易坏零件保持架的磨损。为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是，提供一种推力球轴承润滑油膜测量仪，它包括实验台支架，实验台支架一端设置加载单元，加载单元上设置轴承固定调节单元，轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合，平面圆盘回转单元上方设置显微干涉单元。上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其加载单元包括加载杠杆，加载杠杆前端安装在杠杆支座内，杠杆支座设置在精密升降台上，加载杠杆后端设置加载弹性器，加载弹性器连接数显拉力计，数显拉力计上方设置加载螺杆与之相配合。上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其轴承固定调节单元包括设置在加载杠杆上的二维平移台，二维平移台台面上设置微调螺杆及万向连接器，微调螺杆及万向连接器顶部设有轴承托盘，轴承托盘内设置推力球轴承。上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其平面圆盘回转单元包括外套与内套，外套与内套之间设有滚动轴承，滚动轴承顶部设置同步带轮，内套基部设置调节钢圈夹持固定与推力球轴承相接触的透明圆盘。上述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其显微干涉单元包括设置在实验台支架台面上的入射光发射器与同轴照明器，同轴照明器对应平面圆盘回转单元中心，同轴照明器上部设置商用CXD。[0009]本实用新型使用过程中，使推力球轴承的每个钢球都均勻受力的调节方法，如下1.将推力球轴承固定在轴承托盘内，与万向连接器固定连接，使推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面接触，调整万向连接器，使得各个钢球与透明圆盘平面实现完全接触状态，能够在透明圆盘上方的显微干涉测量单元中观察到推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面形成的光干涉条纹图像，其中，条纹的条数和外形反映了钢球与透明圆盘之间的间隙。2.使用微调螺杆固定轴承托盘，锁定推力球轴承与透明圆盘下表面的倾角；观察光干涉条纹图像中心接触区域的变化，旋转调节微调螺杆，改变推力球轴承的钢球与轴承托盘之间作用力的大小，从而改变整体的弹性变形量，实现推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面间倾角的调整与固定。本实用新型使用过程中，精确调节透明圆盘旋转中心与推力球轴承旋转中心偏心距(r)的方法，如下首先固定推力球轴承的钢球与透明圆盘下表面接触，然后轻轻旋转透明圆盘，透明圆盘上旋转轨迹始终为一点的即是透明圆盘的中心。观测光干涉条纹图像的变化，并随时调节二维平移台，如果干涉条纹的中心(至少三个)到透明圆盘中心的距离相等，则说明偏心距(r)为零，推力球轴承旋转中心与透明圆盘旋转中心同轴。本实用新型的推力球轴承润滑油膜测量仪，针对推力球轴承设计，能够准确测量推力球轴承润滑油膜的厚度和形状。为从润滑方面提高推力球轴承寿命的研究，提供了实验仪器与测量方法，利用实验得出的数据与结果，能够进一步研究如何减少推力球轴承中易坏零件保持架的磨损，提高推力球轴承使用寿命。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1中轴承固定调节单元及加载单元的局部放大立体图；图3是图1中平面圆盘回转单元局部放大立体图；图4是本实用新型的轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合的放大结构示意图；图5是图4中轴承固定调节单元与透明圆盘配合示意图。上述附图中，1-加载单元，11-加载杠杆，12-杠杆支座，13-精密升降台，14-加载弹性器，15-数显拉力计，16-加载螺杆，2-显微干涉单元，21-入射光发射器，22-同轴照明器，23-商用CCD，3-平面圆盘回转单元，31-外套，32-内套，33-滚动轴承，34-同步带轮， 35-调节钢圈，36-透明圆盘，4-轴承固定调节单元，41-二维平移台，42-微调螺杆，43-万向连接器，44-轴承托盘，45-推力球轴承，5-实验台支架。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的推力球轴承润滑油膜测量仪，它包括实验台支架5，实验台支架5 —端设置加载单元1，加载单元1上设置轴承固定调节单元4，轴承固定调节单元 4与平面圆盘回转单元3相配合，平面圆盘回转单元3上方设置显微干涉单元2。其中，加载单元1包括加载杠杆11，加载杠杆11前端安装在杠杆支座12内，杠杆支座12设置在精密升降台13上，加载杠杆11后端设置加载弹性器14，加载弹性器14连接数显拉力计15，数显拉力计15上方设置加载螺杆16与之相配合。其中，显微干涉单元2包括设置在实验台支架5台面上的入射光发射器21与同轴照明器22，同轴照明器22对应平面圆盘回转单元3中心，同轴照明器22上部设置商用 CCD23。如图2及图5所示，轴承固定调节单元4包括设置在加载杠杆11上的二维平移台 41，二维平移台41台面上设置微调螺杆42及万向连接器43，微调螺杆42及万向连接器43 顶部设有轴承托盘44，轴承托盘44内设置推力球轴承45。如图3及图4所示，平面圆盘回转单元3包括外套31与内套32，外套31与内套 32之间设有滚动轴承33，滚动轴承33顶部设置同步带轮34，内套32基部设置调节钢圈35 夹持固定与推力球轴承45相接触的透明圆盘36。本实施例的推力球轴承润滑油膜测量仪使用过程中，使推力球轴承的每个钢球都均勻受力的调节方法，如下首先，将推力球轴承45固定在轴承托盘44内，与万向连接器43固定连接，使推力球轴承45的钢球与透明圆盘36下表面接触，调整万向连接器43，使得各个钢球与透明圆盘36平面实现完全接触状态，能够在透明圆盘36上方的显微干涉测量单元2中观察到推力球轴承45的钢球与透明圆盘36下表面形成的光干涉条纹图像，其中，条纹的条数和外形反映了钢球与透明圆盘36之间的间隙。使用微调螺杆42固定轴承托盘44，锁定推力球轴承45与透明圆盘36下表面的倾角；观察光干涉条纹图像中心接触区域的变化，旋转调节微调螺杆42，改变推力球轴承45的钢球与轴承托盘44之间作用力的大小，从而改变整体的弹性变形量，实现推力球轴承45的钢球与透明圆盘36下表面间倾角的调整与固定。本实施例的推力球轴承润滑油膜测量仪使用过程中，精确调节透明圆盘36旋转中心与推力球轴承45旋转中心偏心距(r)的方法，如下首先固定推力球轴承45的钢球与透明圆盘36下表面接触，然后轻轻旋转透明圆盘36，透明圆盘36上旋转轨迹始终为一点的即是透明圆盘36的中心。观测光干涉条纹图像的变化，并随时调节二维平移台41，如果干涉条纹的中心(至少三个)到透明圆盘36中心的距离相等，则说明偏心距(r)为零，推力球轴承45旋转中心与透明圆盘36旋转中心同轴。以上所述，仅是对本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本实用新型方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.推力球轴承润滑油膜测量仪，其特征在于它包括实验台支架，实验台支架一端设置加载单元，加载单元上设置轴承固定调节单元，轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合，平面圆盘回转单元上方设置显微干涉单元。
2.根据权利要求1所述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其特征在于所述加载单元包括加载杠杆，加载杠杆前端安装在杠杆支座内，杠杆支座设置在精密升降台上，加载杠杆后端设置加载弹性器，加载弹性器连接数显拉力计，数显拉力计上方设置加载螺杆与之相配合。
3.根据权利要求1的推力球轴承润滑油膜测量仪，其特征在于所述轴承固定调节单元包括设置在加载杠杆上的二维平移台，二维平移台台面上设置微调螺杆及万向连接器， 微调螺杆及万向连接器顶部设有轴承托盘，轴承托盘内设置推力球轴承。
4.根据权利要求1所述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其特征在于所述平面圆盘回转单元包括外套与内套，外套与内套之间设有滚动轴承，滚动轴承顶部设置同步带轮，内套基部设置调节钢圈夹持固定与推力球轴承相接触的透明圆盘。
5.根据权利要求1所述的推力球轴承润滑油膜测量仪，其特征在于所述显微干涉单元包括设置在实验台支架台面上的入射光发射器与同轴照明器，同轴照明器对应平面圆盘回转单元中心，同轴照明器上部设置商用(XD。
专利摘要本实用新型提供一种推力球轴承润滑油膜测量仪，它包括实验台支架，实验台支架一端设置加载单元，加载单元上设置轴承固定调节单元，轴承固定调节单元与平面圆盘回转单元相配合，平面圆盘回转单元上方设置显微干涉单元；针对推力球轴承设计，能够准确测量推力球轴承润滑油膜的厚度和形状；利用实验得出的数据与结果，能够进一步研究如何减少推力球轴承中易坏零件保持架的磨损，提高推力球轴承使用寿命。
文档编号G01B11/06GK202109889SQ20112019848
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者周广梅, 贾超, 郭峰 申请人:青岛理工大学