專利名稱：軸承加載裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高精度儀器轉動機構中的軸承，具體是指一種軸承的加載裝置。
技術背景隨著我國空間技術的發展，對衛星及星上有效載荷的可靠性及壽命提出了更為苛刻的要求。轉動部件是星上重要部件之一，如空間遙感儀器中的掃描機構和調制轉動機構、輻冷器的解鎖裝置、定標器的切換、地球敏感器的轉動機構、太陽帆板轉動機構等等。由于其無法備份和更換，因此，轉動部件的可靠性和壽命直接影響整星和星上有效載荷的實際壽命，屬于單點失效問題。在某種程度上，運動部件的故障是屬于成敗型的故障模式。
到目前為止，在航天遙感儀器中，由于掃描機構的故障而導致整個系統失效的事例不乏其數。像美國這樣有大量衛星在軌運行經驗的國家，其星上遙感儀器的掃描運動部件也一再出現重復性故障；ESA(歐空局)也曾對限制衛星長壽命的因數做過詳細的分析，除了電池、燃料耗盡外十分重要的就是材料性能衰退和活動部件的失效。同時，國內近期也發生了關于空間運動部件在軌失效的問題，這些故障有的是發射后立即出現，有的是在運轉壽命期內發生，有的是超過設計壽命后發生。總之，正是由于這些故障嚴重制約了衛星的實際工作壽命。
軸承是轉動部件的核心零部件，軸承的失效直接影響轉動部件的正常工作。任何空間應用的滾動軸承的使用都必須施加一定的預載，這樣既可以保證轉動部件的轉動穩定度，又可以使轉動系統順利通過地面力學實驗。目前空間應用的加載方式包括剛性加載和柔性加載，但大多采用剛性加載，此種加載方式很難具體控制加載力的大小，往往會導致過載或輕載。柔性加載，在地面力學實驗時會給軸承帶來沖擊損傷，在滾道中產生撞擊痕跡，直接影響系統的轉動穩定度，從而影響成像系統的成像質量；如果軸承過載，將直接影響運動部件潤滑油膜的產生，尤其是在空間環境下，這種情況的發生將使得軸承內發生剛性接觸，局部產生高溫，發生燒油現象，從而導致系統潤滑失效，致使空間運動部件失效。
從另一方面，目前用于高精度測量儀器(如圓度儀、三坐標測量儀等)的測量精度為0.6～1μm，因此，在實際加載過程中無法做到加載均勻，導致軸承局部過載。
發明內容
本實用新型的目的就是要提供一種空間高精度儀器轉動機構用的可精密控制加載力大小的軸承加載裝置。
本實用新型的目的是這樣實現的，一種軸承加載裝置，所述的軸承由兩相對放置的對角軸承中間填有墊圈組成。所述的加載裝置由壓圈、用于軸定位的擋圈、支撐圈、加載螺釘和加載測力傳感器組成。支撐圈由數個金屬薄片構成，并垂直均布螺接于壓圈和擋圈之間；每間隔3-4個金屬薄片上貼有一個加載測力傳感器。軸承置于支撐圈內，其一端置于擋圈上，另一端與壓圈接觸。加載螺釘均布于壓圈上，并穿過支撐圈與擋圈螺接，通過控制壓圈上的加載螺釘旋緊程度控制對軸承的加載力，加載力的大小和均勻性由加載測力傳感器測量。
本實用新型的優點是結構簡單，對零件加工、測量要求不高，避免了以往對軸承及相應結構的測量和修配。
可對軸承進行均勻加載，避免了以往軸承加載時的偏載現象。
可對軸承精確控制加載力的大小，有效提高轉動機構的潤滑壽命和降低軸承摩擦力矩。
圖1為軸承精密加載裝置三維模裝圖圖2為加載裝置與軸承連接后的剖面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作詳細介紹本實用新型的一種軸承加載裝置，由用作軸承加載的壓圈1、用于軸承安裝定位的擋圈2、支撐圈3、加載螺釘4和加載測力傳感器5組成。支撐圈由數個金屬薄片301構成，并垂直均布螺接于壓圈和擋圈之間，金屬薄片301的數量由軸承的大小確定，根據本實用新型的用途一般為8-12個。支撐圈是軸承導向和測量軸承預緊力的支撐部件。金屬薄片可以采用與軸承材料相匹配的不銹鋼或軍甲鋼或記憶合金材料，如果采用記憶合金材料，可以在軌對軸承預載進行能動的調整。每間隔3-4個金屬薄片貼上一個加載測力傳感器5，測力傳感器5采用應變片，可精確控制加載力和加載均勻性。
軸承加載裝置裝配時，先將支撐圈3和擋圈2利用螺釘裝配到一起，在支撐圈3的金屬薄片301上貼上加載測力傳感器5，接著將兩對角軸承6相對放置并中間填上填片7放入支撐圈3內，蓋上壓圈1，在壓圈1上插入加載螺釘4，并穿過支撐圈3與擋圈2螺接，通過控制加載螺釘4旋緊程度控制軸承加載力的大小，通過測力傳感器5控制加載力的大小和均勻性。軸8作為安裝軸承的工裝夾具，完成調整后取出軸，并固封加載螺釘4。加載測力傳感器5控制精度可以達到0.1με(應變)，預載施加完成后，作為一個軸承組件應用到轉動機構中。
權利要求1.一種軸承加載裝置，所述的軸承(6)由兩相對放置的對角軸承(601)中間填有墊圈(602)組成；其特征在于所述的加載裝置由壓圈(1)、用于軸定位的擋圈(2)、支撐圈(3)、加載螺釘(4)和加載測力傳感器(5)組成；支撐圈由數個金屬薄片(301)構成，并垂直均布螺接于壓圈和擋圈之間；每間隔3個金屬薄片上貼有一個加載測力傳感器(5)；軸承(6)置于支撐圈內，其一端置于擋圈(2)上，另一端與壓圈(1)接觸；加載螺釘均布于壓圈上，并穿過支撐圈與擋圈螺接。
2.根據權利要求1的一種軸承加載裝置，其特征在于所說的金屬薄片(301)可以采用與軸承材料相匹配的不銹鋼或軍甲鋼或記憶合金材料。
專利摘要一種軸承加載裝置，由壓圈、用于軸定位的擋圈、支撐圈、加載螺釘和加載測力傳感器組成。軸承置于支撐圈內，加載螺釘均布于壓圈上，并穿過支撐圈與擋圈螺接，通過控制壓圈上的加載螺釘旋緊程度控制對軸承的加載力，加載力的大小和均勻性由加載測力傳感器測量。本實用新型的優點是可對軸承進行均勻加載，避免了以往軸承加載時的偏載現象。可對軸承精確控制加載力的大小，有效提高轉動機構的潤滑壽命和降低軸承摩擦力矩。
文檔編號G01M13/00GK2886546SQ200620041080
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月14日 優先權日2006年4月14日
發明者劉曉華, 李立齋, 何彬峰 申請人:中國科學院上海技術物理研究所