基于嵌入式的微型軸承摩擦力矩測試系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)圈、外圈、保持架和滾動體之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，同時(shí)也產(chǎn)生與轉(zhuǎn)動方向相反的阻礙運(yùn)動的綜合力矩，這就是軸承的摩擦力矩。軸承的摩擦力矩影響到能量的損耗、溫度、噪聲、振動的變化、儀表動作的準(zhǔn)確性等。摩擦力矩過大會引起軸承溫度的上升，過分的溫度上升將使?jié)櫥瑒┝踊?、磨損加劇，甚至導(dǎo)致滾動表面燒傷，軸承損壞。對于靈敏度要求高的微型軸承，應(yīng)以摩擦力矩來衡量其旋轉(zhuǎn)靈活性，摩擦力矩越小，靈活性越好。因此，精確地測量摩擦力力矩的大小有著非常重要的意

2、義。軸承摩擦力矩是軸承設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的主要因素，國內(nèi)外對軸承摩擦力矩的研究十分重視，定量研究和測量軸承摩擦力矩一直是軸承行業(yè)的重要課題。本文研究的微型軸承摩擦力矩測試系統(tǒng)，運(yùn)用基于嵌入式的硬件系統(tǒng)和數(shù)字圖像等技術(shù)，測試原理是將被測軸承安裝在水平旋轉(zhuǎn)軸上，在軸承外圈通過一個(gè)圓形的軸承套固定一個(gè)擺針，擺針的質(zhì)量和離心軸的半徑是一定的，當(dāng)軸承內(nèi)圈隨著旋轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時(shí)，由于軸承的內(nèi)圈和外圈之間存在摩擦力，會帶動外圈和擺針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。如果摩擦力

3、矩大，擺針擺動的角度就大；反之，則擺針的擺動角度就小。利用數(shù)字圖像傳感器采集擺針偏轉(zhuǎn)的圖象，把采集到的圖象輸入到嵌入式系統(tǒng)，通過數(shù)字圖像處理計(jì)算出擺針偏轉(zhuǎn)角度，從而計(jì)算出摩擦力矩值的大小。該測試系統(tǒng)與目前已有的微型軸承摩擦力矩測試方法相比有比較突出的優(yōu)點(diǎn)：提高測試精度、讀數(shù)方便直觀、基于嵌入式專用設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析更加完善、數(shù)據(jù)保存方便，能夠進(jìn)行軸承多項(xiàng)摩擦力矩參數(shù)的測量，包括啟動摩擦力矩、最大摩擦力矩、平均摩擦力矩等。本文介紹了微型軸承摩