滚动轴承摩擦力矩测量技术
滚动轴承摩擦力矩的试验数据分析
Meng Fannian
Supervisor:
Xia Xintao
ABSTRACT
Friction torque is one key performance parameter of a rolling bearing. Some important functions of the rolling bearing, such as rotating stability and precision are affected by it. However, some special bearings, such as satellite bearing, rocket bearing, aircraft bearing and wind power bearing require higher quality of the friction torque. As we know, almost all the mechanical products need to use bearing. Therefore, the improvement of bearing’s quality has an important effect on the whole mechanical performance. In order to design bearings with higher quality, more research must be done on the friction torque.
摩擦力矩受一些非线性因素的影响，所以滚动轴承摩擦力矩呈现非线性，混 沌理论能够很好的解决非线性问题，用混沌理论计算试验数据最大 Lyapunov 指 数大于 0，这表明滚动轴承摩擦力矩是混沌的，在此基础上研究其非线性量化参 数关联维数以及盒维数，以用来分析滚动轴承摩擦力矩的非线性动力学问题。研 究表明：关联维数具有饱和现象，这同样也可以判别出其试验数据是混沌的。另 外，关联维数和盒维数也随轴承转速的增大而增加。
滚动轴承摩擦力矩测量技术
滚动轴承摩擦力矩测量技术（轴承研讨会资料）洛阳轴研科技股份有限公司仪器开发部2003年3月21日目 录一、轴承摩擦力矩测量的目的意义二、轴承摩擦力矩的特性三、轴承摩擦力矩的种类及其定义四、轴承摩擦力矩的组成部分五、轴承摩擦力矩的影响因素六、轴承摩擦力矩的计算方法七、轴承摩擦力矩的测量原理和测量方法八、国内外轴承摩擦力矩测量仪简介九、轴承摩擦力矩测量技术的发展趋势一、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。
二、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。
图1 轴承摩擦力矩特性曲线M max---最大摩擦力矩M mcp---平均摩擦力矩1．摩擦力矩是轴承内外圈角变位的函数M = f (H)，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是个随机变量。
汽车行驶中轮毂轴承动态摩擦力矩测量和能耗评估
汽车行驶中轮毂轴承动态摩擦力矩测量和能耗评估身份证：******************身份证：******************摘要：轮毂轴承作为汽车结构的关键零部件，不仅需要承受车辆的巨大载荷，还需要引导轮毂转动，其服役工况极为苛刻，一直是汽车厂商和研究学者的重点研究对象。
汽车轮毂轴承制造过程易产生各种缺陷，质量难以保障，其中第3代汽车轮毂轴承的相关质量标准更为严格。
目前主要采用荧光磁粉以及机器视觉检测轮毂轴承表面缺陷，对于轮毂轴承原材料的夹杂、裂纹、疏松、折叠和缩孔等内部缺陷，通常采用切样、金相破坏等方式进行抽检。
因此，实现对于内部缺陷的无损检测是汽车轮毂轴承制造企业的现实迫切需求，也是生产高质量轮毂轴承的重要保障环节。
关键词：轮毂轴承；动态摩擦力矩；摩擦能耗；试验评估引言轮毂总成应用范围很广，其广泛应用于工程机械、重型汽车、商用汽车、家用汽车等的车桥上,轮毂总成的可靠性，是决定车桥总成可靠性的关键指标之一。
在设计及装配轮毂总成中，相关技术人员都很关注轮毂轴承的安装预紧力矩。
平地机轮辋轴承要求预紧力矩控制得相当精准，若轮毂轴承安装预紧力矩过小，会造成轴承的轴向游隙过大，导致轴承在车辆行驶过程中轴向窜动，从而引起轴承损坏。
若轮毂轴承安装预紧力矩过大，会造成轴承的轴向游隙减小，导致轴承在转动过程中发热、烧结，从而引起轴承损坏。
本文针对轮毂总成结构所存在装配调整麻烦、困难以及零件加工制造难精准控制的不足，提出相应改进方案，可为类似设备的改进提供参考。
1轮毂轴承动态摩擦力矩测量和能耗评估计算方法试验机驱动电机主轴软连接驱动轮毂轴承旋转，加载装置通过支撑轴承对轮毂轴承施加径向力和轴向力。
轮毂轴承HUB端通过夹具与静压轴承相连，静压轴承尾端安装扭矩传感器，扭矩传感器测量轮毂轴承实时摩擦力矩值。
静压轴承起到支撑及传递扭矩的作用。
试验时，轮毂轴承的初始温度及环境温度有特殊要求，因此轮毂轴承试样及部分夹具包裹在高低温环境箱内。
摩擦磨损实验报告概要
摩擦磨损实验实验报告汪骏飞（机自92 学号09011041）一、实验目的1. 摩擦系数和磨损量的测量2. 了解和熟悉表面粗糙度测量仪、电子分析天平、多功能摩擦磨损试验机等实验仪器的基本原理与实验步骤二、实验仪器1. 表面粗糙度测量仪2. 光学显微镜3. 电子分析天平4. 多功能摩擦磨损试验机三、实验内容1. 摩擦系数的读取2. 磨损量的测量3. 磨损前后的表面形貌的显微观察，辨别磨损形式四、实验步骤1. 用丙酮在超声波中清洗钢球和圆盘，然后用脱脂棉球擦拭；最后热风吹干待用2. 将一个清洁钢球安装在球夹具中，并固定于摩擦试验机3. 测试试样的表面粗糙度4. 用双面胶把圆盘固定于摩擦试验机5. 在实验载荷和速度下，开动电动机驱动主轴旋转6. 试验时间达到给定时间时，关掉电动机，卸去载荷取出试样，并清洗试样7. 用光学显微镜测量球上的磨斑直径，显微镜观察圆盘的磨痕宽度和深度，取平均值8. 清理现场9. 撰写实验报告五、实验参数试样：直径9.5mm的钢球；直径30mm，高度5mm的高速工具钢涂层圆盘实验条件：载荷5n或10n；速度0.05m/s；时间：20min；润滑方式：干摩擦实验内容：1. 摩擦系数的读取：（1）静摩擦系数静摩擦系数随着时间慢慢减小，一开始为最大cof=0.004 半径：radius = 8.999mm 速度：velocity = 0 m/s 力： set force = -10 n （2）动摩擦系数的读取：半径：radius = 8.999mm 速度：velocity = 53.05 力：set force = -10n 对12000行数据进行数学计算，发现cof在0.28附近，不妨取cof=0.28 3.磨损量的测算：（1）小钢球磨损直径d=830.27+838.622=834.45um 已知球半径r=9.5mm求线磨损量：h=r? r2?(2=18.36mm 2d磨损体积v=πh2 r?3 =5.02×10?3mm3 h磨损系数：取硅薄膜的维氏硬度为1400hv 由archard磨损公式vh5.02×10?3×1400k===5.85×10?2 由以上数据分析知，钢球与硅薄膜之间的磨损属于严重磨损（2）圆盘圆盘的磨损量图：上图的圆环宽度为0.15176mm，求出磨损体积为0.53132mm 3.磨损前后表面形貌的观察：小钢球： 3 对于圆盘：对两个图像的分析发现，两者均为磨料磨损。
【CN209264165U】一种滚动轴承摩擦力矩测试仪【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920190955.6(22)申请日 2019.02.12(73)专利权人 聊城市产品质量监督检验所地址 252000 山东省聊城市高新技术产业开发区长江路127号(72)发明人 岳远望 刘新峰 邓军 (51)Int.Cl.G01L 3/00(2006.01)G01M 13/04(2019.01)(54)实用新型名称一种滚动轴承摩擦力矩测试仪(57)摘要本实用新型公开了一种滚动轴承摩擦力矩测试仪，包括底座、水雾箱、转动轴轮、限速箱和固定块，所述底座顶部的一侧安装有放线轴轮，所述底座顶部的另一侧安装有安装架，且安装架上安装有转动轴轮，所述安装架一端的顶部安装有限速箱，所述放线轴轮靠近转动轴轮一侧的底座上安装有滑轨，所述支撑柱靠近水雾箱一端的中间位置处皆安装有水箱。
本实用新型安装有按压块和夹体，放线时，可通过按压块按压夹体使夹体与转动轴轮产生摩擦，通过摩擦力可减慢转动轴轮转动的速度，从而实现对放线速度的调节，有效避免了因放线速度无法调节，放线速度较快，造成线缆堵塞管线，从而延长工期，增加工人的工作量。
权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 209264165 U 2019.08.16C N 209264165U权 利 要 求 书1/1页CN 209264165 U1.一种滚动轴承摩擦力矩测试仪，包括支架（1），其特征在于：所述支架（1）顶部一端的一侧设置有泵站电机（2），且支架（1）顶部一端的另一侧设置有主机（20），所述支架（1）顶部靠近主机（20）的一侧设置有油箱（19），且支架（1）顶部靠近泵站电机（2）的一侧设置有安装座（17），所述安装座（17）的顶部设置有齿轮泵（18），且齿轮泵（18）的输入端与油箱（19）连通，所述泵站电机（2）的输出端与齿轮泵（18）连接，所述支架（1）顶部的中间位置处设置有固定座（9），且固定座（9）的内部设置有静压主轴（4），所述齿轮泵（18）的输出端通过油管与液压静压轴承（8）连通，所述静压主轴（4）靠近泵站电机（2）的一端设置有第一皮带轮（3），且静压主轴（4）远离第一皮带轮（3）的一端设置有第一卡盘（11），所述静压主轴（4）靠近第一卡盘（11）一端的外侧设置有转速传感器（10），且转速传感器（10）的输出端通过导线与主机（20）电性连接，所述支架（1）顶部远离液压静压轴承（8）的一侧设置有滑槽（14），且滑槽（14）内部靠近液压静压轴承（8）的一侧设置有轴承座（21），所述轴承座（21）的内部设置有螺杆（15），且螺杆（15）延伸至支架（1）的外侧，所述螺杆（15）远离轴承座（21）的一端设置有旋钮（16），所述滑槽（14）的内部设置有滑块（22），且滑块（22）的内部设置有与螺杆（15）相配合的螺纹孔（23），所述滑块（22）的顶部设置有安装板（12），且安装板（12）顶部靠近第一卡盘（11）的一侧设置有第二卡盘（24），所述安装板（12）顶部远离第一卡盘（11）的一侧设置有拉力传感器（13），且拉力传感器（13）的输入端与第二卡盘（24）连接，所述拉力传感器（13）的输出端通过导线与主机（20）电性连接，所述支架（1）顶部远离泵站电机（2）的一端设置有伺服电机（7），且伺服电机（7）的输出端安装有第二皮带轮（6），所述第二皮带轮（6）与第一皮带轮（3）之间设置有皮带（5）。
滚动轴承摩擦力矩测量技术
2003321一、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。
二、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。
图1 轴承摩擦力矩特性曲线M max---最大摩擦力矩M mcp---平均摩擦力矩1．摩擦力矩是轴承内外圈角变位的函数M = f (H)，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是个随机变量。
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能指标，用于分析轴承摩擦性能。
dF M μ5.0.1=p d M m22μ=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。
八、国内外轴承摩擦力矩测量仪器简介 1．P M692平均摩擦力矩测量低度（图2）不能直接显示测量结果需按下式计算获得： 式中：M---平均摩擦力矩；n ---从重锤脱开负荷转 图2 ∏M692仪器测量原理图 盘到负荷转盘停止 1-重锤 2-滑轮 3-螺钉时的圈数。
滚动轴承摩擦力矩测量
滚动轴承摩擦力矩测量1 范围本标准规定了滚动轴承（以下简称轴承）摩擦力矩的测量方法。
本标准适用于尺寸范围（公称外径）3 mm～200 mm的深沟球轴承、角接触球轴承和单列圆锥滚子轴承。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 1800.2－2009 产品几何技术规范（GPS）极限与配合第2部分：标准公差等级和孔、轴极限偏差表GB/T 5800.1－2012 滚动轴承第1部分：公制系列轴承的外形尺寸、公差和特性GB/T 6930－2002 滚动轴承词汇3 术语和定义GB/T 6930―2002界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1启动力矩starting torqueM Q使一轴承套圈相对于另一固定的套圈开始旋转所需的力矩。
3.2转动力矩dynamic torqueM当一个轴承套圈旋转时，阻止另一套圈运动所需的力矩。
3.3平均力矩值 average value of bearing torqueM P在一个测量过程中，所有力矩测值的算术平均值。
3.4最大力矩值 maximum value of bearing torqueM max在一个测量过程中，所有力矩测值中的最大值。
3.5最小力矩值 minimum value of bearing torqueM min在一个测量过程中，所有力矩测值中的最小值。
3.6力矩波动值 fluctuation value of bearing torque△M在一个测量过程中，所有力矩测值中最大力矩值和最小力矩值的差值。
4 测量原理及方法4.1 测量原理4.1.1 启动力矩测量原理启动力矩的测量是传感器安装在一个轴承套圈上，或安装在一个与轴承套圈机械式连接的测量装置上，在规定的载荷条件下，对轴承逐级施加驱动力，当一轴承套圈相对于另一固定的套圈启动并维持转动到规定的弧度，传感器测量的摩擦力矩即为启动力矩。
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滚动轴承摩擦力矩测量技术（轴承研讨会资料）洛阳轴研科技股份有限公司仪器开发部2003 年3 月21 日一、轴承摩擦力矩测量的目的意义二、轴承摩擦力矩的特性三、轴承摩擦力矩的种类及其定义四、轴承摩擦力矩的组成部分五、轴承摩擦力矩的影响因素六、轴承摩擦力矩的计算方法七、轴承摩擦力矩的测量原理和测量方法八、国内外轴承摩擦力矩测量仪简介九、轴承摩擦力矩测量技术的发展趋势、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。
二、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）进行分析。
max---最大摩擦力矩mcp---平均摩擦力矩．摩擦力矩是轴承内外圈角变位的函数 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是个随机变量。
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能指标，用于分析轴承摩擦性能．由于轴承摩擦力矩的影响因素较多，仪器的测量条件必须相对固定，才能进行相对比较测量，所以一般轴承技术条件中除规定力矩值范围外还必须规定仪器型号。
．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量，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困难的课题。
三、轴承摩擦力矩的种类及其定义．轴承摩擦力矩定义：轴承在旋转过程中阻碍其运动的力矩总和。
．轴承摩擦力矩的种类（）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一瞬间所需克服的摩擦阻力矩。
（）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、平均力矩和力矩差做为评定轴承动态摩擦性能参数。
（）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，提出了利用极低转速下测量动态力矩可以近似获得静态力矩的方法，这种力矩称为准静态力矩。
四、轴承摩擦力矩的组成部分．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。
．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。
．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。
．润滑剂的粘性阻力。
．其它因素，比如轴承清洗不干净、测量环境的振动等。
五、轴承摩擦力矩的影响因素为了减小轴承的摩擦力矩，为了准确可靠的测量轴承的摩擦力矩，必须对摩擦力矩各种影响因素进行分析。
．设计因素：一般轴承尺寸越大其力矩也越大，但轴承结构和设计参数不同，对其力矩的影响也不同，如沟曲率、径向游隙和保持架等参数。
．加工精度因素：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、以及成品的旋转精度），加工精度越低摩擦力矩越大。
．测量条件因素：（）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。
（）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和数量均应有严格规定。
（）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。
（）测量位置：测量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。
（）被测轴承的清洁度：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，是设计因素 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，应予的尽量排除。
所以轴承摩擦力矩是各种影响因素的综合指标，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 提供力矩合格的产品。
六、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，下面介绍几个经验计算公式：1 .M 0.5 F d式中：轴承摩擦力矩 m 滚动轴承摩擦系数 F 轴承栽荷 d 轴承内径 m2 M dm p2式中：轴承摩擦力矩 滚动轴承摩擦系数dm 钢球中心图直径 p 当量负荷从上述公式可以看出，计算所得到的力矩值是个定值，而且不能区分动态摩 擦力矩或静态摩擦力矩。
七、轴承摩擦力矩测量原理和测量方法．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，确是相当困方英尺大于 的尘埃粒数不超过 个f(H)难的。
．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。
M rPSin式中：轴承最大摩擦力矩；r ---- 配垂块重心到转轴的中心距离；P --- 配重块的质量；八、国内外轴承摩擦力矩测量仪器简介 ．P平均摩擦力矩测量低度（图不能直接显示测量结果 需按 下式计算获得：M 4 n 2J式中：平均摩擦力矩；n 从重锤脱开负荷转盘到负荷转盘停止时的圈数。
重锤从脱开转盘到转盘停止的时间。
J ----- 负荷转盘的转动惯量；．D最大摩擦力矩测量仪（图 ）测量结果可从读盘上读出，度盘刻度由下式得到：图 D 仪器测量原理图1- 配重块2- 心轴3- 内圈4- 外圈 5- 负荷块 6- 刻度盘 7- 转轴8- 9- 电机 10- 平衡销11- 螺杆）图 仪器测量原理图- 重锤 2- 滑轮 3- 螺钉 4- 负荷转盘 5- 心轴 6- 锁紧螺钉3．英国 T.I.D-33 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 6.3~ 22.225mm 力矩范围 0~1.3gem gf cm 轴向负荷 75~400g图4 英T.L.D-33 型仪器测量原理图4．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 缺点是测量系统工 艺复杂、易损坏。
图5 日本机械试仪测量原理图1-- 轴向负荷2 —旋转台 3—外更换套4—内更换套 5-- 被测轴承6—扭簧丝 7 —应变丝技术指标： 测量轴承范围：内径： 力矩测量范围：5． M992B 微型轴承摩擦力矩测量仪 图 6 本所产品）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2~8mm 0~100 N m轴 向 负 荷： 主 轴 转 速： 示 值 误 差： 示值稳定性： 气 源 压 力：1-销2- 内更换套3- 外更换套 4- 轴承 5- 垫圈 6- 空气轴承主轴7- 空气轴承8- 传感器9- 衔铁 10- 吊丝11- 平衡片簧12- 拉力弹簧6． M9908A 轴承摩擦力矩测量仪（图 7 本所产品）技术指标： 测量轴承范围：内径： 8~30mm 力矩测量范围： 0~50mN m 轴 向 负 荷： 15N 主 轴 转 速： 5r/min 示 值 误 差： 2.5mN m 示值稳定性：0.25mN m/4h．升降手轮 ．轴向负荷块 ．被测轴承 ．吊线．硅码 ．校准支架7． M695 型成对角接触轴承摩擦力矩测量仪（图8 本所产品）1~4N 2r/min 2.5 N m2.5 N m/4h 0.3~0.4Mpa图图 6 M 992 仪器测量原理图摩擦力矩测量仪结构示意图．同步带 ．驱动主轴 ．测量主轴 ．滚珠轴承 ．测量系统支．电机 ．升降机构．校准轮 ．支承．整体式应变扭矩传感技术指标：技术指标 ：九、轴承摩擦力矩测量技术的发展趋势1．鉴于轴承摩擦力矩是个随机变量而且分散度较大的特性，人们最为关心的 是测量值的真实性和可靠性，并不过于追求仪器的测量精度。
图8 M695 仪器测量原理图1.传感器2.空气轴承3.空气轴承转子 4（9）.内更换套 5（ 8 ） .被测轴承 6.轴向加载环 7.汽缸 10 （16 ）密珠轴承 11 （17） .同步带轮12. 支承13. 内更换件14.力矩机组15. 转动主轴图 9 本所指标）测量轴承范围： 成对角接触球轴承内径： 10~50mm力矩测量范围：0.5~50mN m 荷： 100~500N 速： 0.5、 5r/min 差：0.5Mn/4h 示值稳定性：0.4~0.5MPa8． PM9906 型轴承摩擦力矩测量仪测量轴承范围： 内径：6~ 17mm外径： 13~ 47mm宽度： 4~14mm力矩测量范围：0~50mN m0~100mN m 轴 向 负 荷： 0~50N 0.5N 主 轴 转 速： 10rPm~200 示 值 误 差： 0.5%F S 气 源 压 力： 0.5~1 Mpa图 9 PM9906 01. 轴向加载机构03 空气主轴 05. 被测轴承 02 驱动主轴 04. 轴承更换套 06. 标准力矩系统07. 力矩传感器 08. 速度传感器 09. 电机 10. 负荷传感器 测量力矩种类： 平均摩擦力矩 测量仪原理示意图2．动态摩擦力矩的测量，多采用极低速连续旋转的测量方法，几乎可以获得测量过程中每一个接触点的摩擦力矩值，一般情况下可以用来代替静态力矩的测量。