作(zuo)者(zhe)：李(li)彬(bin)彬(bin)，等(deng)

隨(sui)著(zhuo)軸(zhou)承(cheng)轉(zhuan)速(su)的(di)提(ti)高(gao)，相(xiang)應(ying)地(de)，軸(zhou)承(cheng)各(ge)種(zhong)摩(mo)擦(ca)生(sheng)熱(re)加(jia)劇(ju)、保(bao)持(chi)架(jia)及(ji)滾(gun)動(dong)體(ti)打(da)滑(hua)、滾(gun)動(dong)表(biao)麵(mian)損(sun)傷(shang)、保(bao)持(chi)架(jia)穩(wen)定(ding)性(xing)、疲(pi)勞(lao)壽(shou)命(ming)降(xiang)等(deng)問(wen)題(ti)將(qiang)產(chan)生(sheng)，對(dui)於(yu)軸(zhou)承(cheng)的(di)狀(zhuang)態(tai)監(jian)測(ce)來(lai)說(shui)，轉(zhuan)速(su)、載(zai)荷(he)、溫(wen)升(sheng)、振(zhen)動(dong)、潤(run)滑(hua)都(du)是(shi)重(chong)要(yao)的(di)功(gong)能(neng)參(shen)數(shuo)。其(qi)中(zhong)，若(ruo)能(neng)夠(gou)準(zhun)確(que)測(ce)量(liang)不(bu)同(tong)工(gong)況(kuang)下(xia)軸(zhou)承(cheng)的(di)溫(wen)度(duo)（溫(wen)升(sheng)）將(qiang)有(you)利(li)於(yu)評(ping)估(gu)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)承(cheng)的(di)運(yun)行(hang)狀(zhuang)態(tai)和(hu)性(xing)能(neng)。

根(gen)據(ju)測(ce)量(liang)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)所(suo)需(xu)的(di)範(fan)圍(wei)精(jing)度(duo)、靈(ling)敏(min)度(duo)、壽(shou)命(ming)、尺(che)寸(cun)、成(cheng)本(ben)、可(ke)靠(kao)性(xing)及(ji)測(ce)量(liang)可(ke)行(hang)性(xing)等(deng)因(yin)素(su)可(ke)選(xuan)擇(ze)不(bu)同(tong)的(di)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)與(yu)測(ce)試(shi)方(fang)法(fa)。下(xia)麵(mian)重(chong)點(dian)對(dui)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)法(fa)、紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)、光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)測(ce)溫(wen)法(fa)、LC電(dian)子(zi)振(zhen)蕩(tang)測(ce)溫(wen)法(fa)4種(zhong)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)承(cheng)測(ce)溫(wen)技(ji)術(zhu)進(jin)行(hang)介(jie)紹(shao)。

1 熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)

熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)方(fang)法(fa)是(shi)利(li)用(yong)熱(re)電(dian)效(xiao)應(ying)原(yuan)理(li)將(qiang)溫(wen)度(duo)信(xin)號(hao)轉(zhuan)變(bian)成(cheng)熱(re)電(dian)動(dong)勢(shi)信(xin)號(hao)的(di)一(yi)種(zhong)接(jie)觸(chu)式(shi)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。熱(re)電(dian)偶(ou)具(ju)有(you)結(jie)構(gou)簡(jian)單(shan)，測(ce)溫(wen)精(jing)度(duo)較(jiao)高(gao)，便(pian)於(yu)遠(yuan)程(cheng)測(ce)量(liang)操(cao)控(kong)，價(jia)格(ge)低(di)等(deng)優(you)點(dian)，是(shi)目(mu)前(qian)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)領(ling)域(yu)中(zhong)使(shi)用(yong)較(jiao)廣(guang)泛(fan)的(di)測(ce)溫(wen)方(fang)法(fa)。但(dan)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)法(fa)屬(zhu)於(yu)點(dian)測(ce)溫(wen)方(fang)法(fa)，不(bu)能(neng)反(fan)映(ying)區(ou)域(yu)溫(wen)度(duo)分(fen)布(bu)的(di)變(bian)化(hua)，存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(di)局(ju)限(xian)性(xing)。

熱(re)電(dian)偶(ou)的(di)安(an)裝(zhuang)（油(you)膜(mo)軸(zhou)承(cheng)）

2 紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)

紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)是(shi)根(gen)據(ju)一(yi)切(qie)溫(wen)度(duo)高(gao)於(yu)熱(re)力(li)學(xue)零(ling)度(duo)的(di)物(wu)體(ti)都(du)具(ju)有(you)以(yi)電(dian)磁(ci)波(bo)的(di)形(xing)式(shi)向(xiang)外(wai)輻(fu)射(she)能(neng)量(liang)特(te)性(xing)，基(ji)於(yu)紅(hong)外(wai)光(guang)的(di)溫(wen)度(duo)效(xiao)應(ying)，利(li)用(yong)普(pu)朗(lang)克(kei)分(fen)布(bu)定(ding)律(lv)將(qiang)紅(hong)外(wai)光(guang)轉(zhuan)換(huan)為(wei)數(shuo)字(zi)信(xin)號(hao)的(di)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)。紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)安(an)全(quan)、快(kuai)速(su)、可(ke)靠(kao)、方(fang)便(pian)，屬(zhu)於(yu)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)方(fang)法(fa)，可(ke)在(zai)軸(zhou)承(cheng)運(yun)行(hang)過(guo)程(cheng)中(zhong)獲(huo)得(dei)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)的(di)動(dong)態(tai)變(bian)化(hua)特(te)性(xing)。

如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)，將(qiang)小(xiao)型(xing)化(hua)、低(di)功(gong)耗(hao)的(di)紅(hong)外(wai)測(ce)溫(wen)傳(zhuan)感(gan)器(qi)和(hu)振(zhen)動(dong)信(xin)號(hao)傳(zhuan)感(gan)器(qi)集(ji)成(cheng)到(dao)軸(zhou)承(cheng)外(wai)圈(juan)上(shang)，將(qiang)傳(zhuan)感(gan)器(qi)模(mu)塊(kuai)用(yong)環(huan)氧(yang)樹(shu)脂(zhi)粘(nian)接(jie)在(zai)被(bei)監(jian)測(ce)軸(zhou)承(cheng)上(shang)，紅(hong)外(wai)測(ce)溫(wen)傳(zhuan)感(gan)器(qi)的(di)探(tan)頭(tou)對(dui)準(zhun)軸(zhou)承(cheng)內(nei)圈(juan)，以(yi)測(ce)量(liang)軸(zhou)承(cheng)內(nei)圈(juan)的(di)溫(wen)度(duo)，實(shi)現(xian)對(dui)軸(zhou)承(cheng)運(yun)行(hang)狀(zhuang)態(tai)的(di)實(shi)時(shi)智(zhi)能(neng)監(jian)控(kong)。

軸(zhou)承(cheng)和(hu)傳(zhuan)感(gan)器(qi)的(di)集(ji)成(cheng)

基(ji)於(yu)波(bo)的(di)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)還(huan)有(you)：聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)(Surface Acoustic Wave，SAW)，它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)沿(yan)著(zhuo)固(gu)體(ti)表(biao)麵(mian)傳(zhuan)播(bo)的(di)聲(sheng)波(bo)，是(shi)能(neng)量(liang)集(ji)中(zhong)於(yu)固(gu)體(ti)表(biao)麵(mian)附(fu)近(jin)的(di)一(yi)種(zhong)彈(tan)性(xing)波(bo)。聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)的(di)傳(zhuan)播(bo)速(su)度(duo)比(bi)電(dian)磁(ci)波(bo)慢(man)很(hen)多(duo)，所(suo)以(yi)，在(zai)聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)的(di)傳(zhuan)播(bo)路(lu)徑(jing)上(shang)，易(yi)於(yu)對(dui)信(xin)號(hao)取(qu)樣(yang)並(bing)進(jin)行(hang)轉(zhuan)換(huan)處(chu)理(li)，利(li)用(yong)這(zhe)個(ge)特(te)點(dian)，可(ke)以(yi)用(yong)聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)來(lai)模(mu)擬(ni)電(dian)子(zi)學(xue)的(di)各(ge)種(zhong)功(gong)能(neng)。

測(ce)量(liang)原(yuan)理(li)

無(wu)線(xian)測(ce)溫(wen)溫(wen)係(ji)統(tong)與(yu)傳(zhuan)統(tong)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)的(di)對(dui)比(bi)

文(wen)獻(xian)[5]建(jian)立(li)了(liao)多(duo)光(guang)譜(pu)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)。根(gen)據(ju)Palmgren模(mu)型(xing)建(jian)立(li)高(gao)速(su)軸(zhou)承(cheng)的(di)熱(re)力(li)學(xue)模(mu)型(xing)，利(li)用(yong)輻(fu)射(she)傳(zhuan)熱(re)原(yuan)理(li)分(fen)別(bie)分(fen)析(xi)高(gao)速(su)軸(zhou)承(cheng)熱(re)輻(fu)射(she)源(yuan)和(hu)背(bei)景(jing)熱(re)輻(fu)射(she)源(yuan)的(di)影(ying)響(xiang)機(ji)理(li)，采(cai)用(yong)圖(tu)解(xie)法(fa)求(qiu)解(xie)背(bei)景(jing)熱(re)輻(fu)射(she)源(yuan)對(dui)被(bei)測(ce)軸(zhou)承(cheng)的(di)角(jue)係(ji)數(shuo)，從(zong)而(er)建(jian)立(li)軸(zhou)承(cheng)的(di)多(duo)光(guang)譜(pu)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)模(mu)型(xing)，實(shi)現(xian)了(liao)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)升(sheng)的(di)測(ce)量(liang)。

3 光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)測(ce)溫(wen)法(fa)

光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)測(ce)溫(wen)法(fa)是(shi)利(li)用(yong)光(guang)纖(qian)材(cai)料(liao)的(di)光(guang)敏(min)特(te)性(xing)，使(shi)光(guang)纖(qian)折(she)射(she)率(shuai)發(fa)生(sheng)沿(yan)軸(zhou)向(xiang)周(zhou)期(qi)或(huo)非(fei)周(zhou)期(qi)的(di)永(yong)久(jiu)性(xing)變(bian)化(hua)，在(zai)纖(qian)芯(xin)內(nei)形(xing)成(cheng)空(kong)間(jian)相(xiang)位(wei)光(guang)柵(zha)。光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)測(ce)溫(wen)法(fa)具(ju)有(you)尺(che)寸(cun)小(xiao)、重(chong)量(liang)輕(qing)、不(bu)受(shou)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)、靈(ling)敏(min)度(duo)高(gao)、抗(kang)腐(fu)蝕(shi)、傳(zhuan)輸(shu)距(ju)離(li)遠(yuan)等(deng)特(te)點(dian)。

光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)的(di)布(bu)置(zhi)

4 LC電(dian)子(zi)振(zhen)蕩(tang)測(ce)溫(wen)法(fa)

LC電(dian)子(zi)振(zhen)蕩(tang)測(ce)溫(wen)法(fa)是(shi)通(tong)過(guo)由(you)全(quan)無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)構(gou)成(cheng)的(di)LC傳(zhuan)感(gan)器(qi)，通(tong)過(guo)溫(wen)敏(min)材(cai)料(liao)，將(qiang)被(bei)測(ce)溫(wen)度(duo)轉(zhuan)化(hua)為(wei)LC諧(xie)振(zhen)回(hui)路(lu)的(di)諧(xie)振(zhen)頻(pin)率(shuai)進(jin)行(hang)測(ce)量(liang)的(di)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)。這(zhe)種(zhong)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)不(bu)再(zai)依(yi)賴(lai)各(ge)種(zhong)線(xian)信(xin)號(hao)，可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)複(fu)雜(za)惡(wu)劣(lie)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)下(xia)的(di)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)。

溫(wen)度(duo)傳(zhuan)感(gan)器(qi)在(zai)球(qiu)軸(zhou)承(cheng)上(shang)的(di)安(an)裝(zhuang)

（無(wu)電(dian)池(chi)、無(wu)線(xian)傳(zhuan)感(gan)技(ji)術(zhu)）

總(zong)結(jie)

（1）熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)法(fa)相(xiang)對(dui)成(cheng)熟(shu)，結(jie)構(gou)簡(jian)單(shan)，測(ce)溫(wen)精(jing)度(duo)較(jiao)高(gao)，便(pian)於(yu)遠(yuan)程(cheng)測(ce)量(liang)操(cao)控(kong)，價(jia)格(ge)低(di)，在(zai)軸(zhou)承(cheng)測(ce)溫(wen)領(ling)域(yu)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)。但(dan)熱(re)電(dian)偶(ou)測(ce)溫(wen)隻(zhi)能(neng)反(fan)映(ying)監(jian)控(kong)點(dian)的(di)溫(wen)度(duo)，而(er)不(bu)能(neng)研(yan)究(jiu)軸(zhou)承(cheng)的(di)區(ou)域(yu)溫(wen)度(duo)分(fen)布(bu)，並(bing)且(qie)熱(re)電(dian)偶(ou)的(di)動(dong)態(tai)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)精(jing)度(duo)不(bu)高(gao)。

（2）紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)作(zuo)為(wei)非(fei)接(jie)觸(chu)式(shi)測(ce)溫(wen)方(fang)法(fa)，能(neng)夠(gou)反(fan)映(ying)軸(zhou)承(cheng)的(di)溫(wen)度(duo)分(fen)布(bu)，並(bing)能(neng)進(jin)行(hang)動(dong)態(tai)特(te)性(xing)監(jian)測(ce)。但(dan)紅(hong)外(wai)輻(fu)射(she)測(ce)溫(wen)法(fa)易(yi)受(shou)到(dao)環(huan)境(jing)背(bei)景(jing)輻(fu)射(she)的(di)幹(gan)擾(rao)而(er)導(dao)致(zhi)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)精(jing)度(duo)不(bu)高(gao)，需(xu)要(yao)對(dui)軸(zhou)承(cheng)紅(hong)外(wai)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)進(jin)行(hang)補(bu)償(chang)和(hu)修(xiu)正(zheng)。

（3）光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)測(ce)溫(wen)法(fa)作(zuo)為(wei)無(wu)源(yuan)敏(min)感(gan)元(yuan)件(jian)的(di)測(ce)溫(wen)方(fang)式(shi)，具(ju)有(you)體(ti)積(ji)小(xiao)、重(chong)量(liang)輕(qing)、測(ce)量(liang)範(fan)圍(wei)大(dai)、靈(ling)敏(min)度(duo)高(gao)、防(fang)爆(bao)、防(fang)燃(ran)、抗(kang)電(dian)磁(ci)幹(gan)擾(rao)等(deng)特(te)點(dian)。但(dan)光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)器(qi)的(di)價(jia)格(ge)昂(ang)貴(gui)，在(zai)高(gao)溫(wen)、高(gao)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(duo)惡(wu)劣(lie)環(huan)境(jing)下(xia)對(dui)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)進(jin)行(hang)測(ce)量(liang)的(di)可(ke)靠(kao)性(xing)還(huan)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)驗(yan)證(zheng)。

（4）LC電(dian)子(zi)振(zhen)蕩(tang)測(ce)溫(wen)法(fa)基(ji)於(yu)無(wu)源(yuan)器(qi)件(jian)特(te)性(xing)，可(ke)應(ying)用(yong)於(yu)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)惡(wu)劣(lie)下(xia)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)，但(dan)對(dui)於(yu)超(chao)高(gao)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(duo)環(huan)境(jing)下(xia)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)的(di)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)還(huan)需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)突(tu)破(po)。

（5）開(kai)發(fa)航(hang)空(kong)發(fa)動(dong)機(ji)等(deng)超(chao)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)條(tiao)件(jian)下(xia)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)的(di)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)技(ji)術(zhu)，將(qiang)是(shi)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)領(ling)域(yu)需(xu)要(yao)重(chong)點(dian)突(tu)破(po)的(di)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)之(zhi)一(yi)。最(zui)近(jin)的(di)CdTe量(liang)子(zi)點(dian)溫(wen)度(duo)傳(zhuan)感(gan)器(qi)在(zai)理(li)論(lun)上(shang)不(bu)受(shou)軸(zhou)承(cheng)轉(zhuan)速(su)的(di)限(xian)製(zhi)，已(yi)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)於(yu)15 000 r/min超(chao)高(gao)旋(xuan)轉(zhuan)速(su)度(duo)下(xia)軸(zhou)承(cheng)的(di)溫(wen)度(duo)監(jian)測(ce)，可(ke)望(wang)在(zai)航(hang)空(kong)發(fa)動(dong)機(ji)等(deng)超(chao)高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)情(qing)況(kuang)下(xia)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)領(ling)域(yu)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(di)發(fa)展(zhan)潛(qian)力(li)。

參(shen)考(kao)文(wen)獻(xian)：

[1]李(li)彬(bin)彬(bin),寇(kou)誌(zhi)海(hai),郭(guo)宇(yu)航(hang).高(gao)速(su)旋(xuan)轉(zhuan)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)技(ji)術(zhu)綜(zeng)述(shu)[J].科(ke)技(ji)創(chuang)新(xin)與(yu)應(ying)用(yong),2022,12(20):160-164.DOI:10.19981/j.CN23-1581/G3.2022.20.038.[2]李(li)奕(yi).聲(sheng)表(biao)麵(mian)波(bo)技(ji)術(zhu)在(zai)壓(ya)縮(suo)機(ji)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)的(di)應(ying)用(yong)[J].化(hua)工(gong)自(zi)動(dong)化(hua)及(ji)儀(yi)表(biao),2022,49(02):246-249.

[3]謝(xie)輝(hui),馬(ma)明(ming)飛(fei).基(ji)於(yu)中(zhong)波(bo)紅(hong)外(wai)技(ji)術(zhu)的(di)滾(gun)動(dong)軸(zhou)承(cheng)微(wei)接(jie)觸(chu)區(ou)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)[J].計(ji)量(liang)與(yu)測(ce)試(shi)技(ji)術(zhu),2022,49(04):45-47.DOI:10.15988/j.cnki.1004-6941.2022.4.014.

[4]李(li)豔(yan)超(chao),楊(yang)兵(bing)華(hua),劉(liu)歡(huan),滿(man)維(wei)偉(wei).基(ji)於(yu)紅(hong)外(wai)技(ji)術(zhu)的(di)滾(gun)動(dong)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)場(chang)測(ce)量(liang)係(ji)統(tong)[J].軸(zhou)承(cheng),2020(09):63-66.DOI:10.19533/j.issn1000-3762.2020.09.013.

[5]吳(wu)紅(hong)梅(mei),賈(gu)寧(zhu).基(ji)於(yu)多(duo)光(guang)譜(pu)輻(fu)射(she)的(di)高(gao)速(su)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)[J].儀(yi)表(biao)技(ji)術(zhu)與(yu)傳(zhuan)感(gan)器(qi),2018(12):96-100.

[6]蘇(su)旗(qi). 基(ji)於(yu)光(guang)纖(qian)光(guang)柵(zha)傳(zhuan)感(gan)的(di)軸(zhou)承(cheng)溫(wen)度(duo)測(ce)量(liang)研(yan)究(jiu)[D].河(he)北(bei)科(ke)技(ji)師(shi)範(fan)學(xue)院(yuan),2018.

[7]CHEN J，ZHANG W，WANG H. Intelligent bearing structure and temperature field analysis based on finite element simulation for sustainable and green manufacturing [J]. Journal of Intelligent Manufacturing，2021，32（3）：745-756.

來(lai)源(yuan)：軸(zhou)承(cheng)雜(za)誌(zhi)社(she)

（版(ban)權(quan)歸(gui)原(yuan)作(zuo)者(zhe)或(huo)機(ji)構(gou)所(suo)有(you)）