記者6月3日從天津大學(xué)獲悉，受陀螺旋轉(zhuǎn)游戲的啟發(fā)，該校機(jī)械工程學(xué)院任成祖教授團(tuán)隊提出了一種基于動能定理的滾動軸承當(dāng)量摩擦系數(shù)的測量方法，解決了軸承摩擦特性評估難題。相關(guān)研究成果于近日發(fā)表在國際期刊《摩擦》上，并被選中為封背。
在太空等極端環(huán)境，高精密軸承的摩擦越少、能量的損耗越小越好。但同一條生產(chǎn)線上產(chǎn)出的幾乎一模一樣的超高精密軸承，哪個的摩擦性能更好一些？
任成祖發(fā)現(xiàn)，使用傳統(tǒng)的摩擦力矩傳感器評測滾動軸承的摩擦性能存在工況依賴性強(qiáng)、離散性大、穩(wěn)定性差等問題，無法區(qū)分出高精密軸承摩擦性能極為微小的差異。
受陀螺旋轉(zhuǎn)游戲的啟發(fā)，團(tuán)隊提出了一種基于動能定理的滾動軸承當(dāng)量摩擦系數(shù)的測量方法。“就像不同設(shè)計品質(zhì)的陀螺停止總有先后，能量的耗散也就是摩擦做功可以隨時間反映出來。而人類對時間的測量是可以做到極其精準(zhǔn)的，這就是該研究的關(guān)鍵一環(huán)?！比纬勺娼忉?。
團(tuán)隊成員從使用評估的角度出發(fā)，思考如何設(shè)計出在空天、新能源汽車等領(lǐng)域具有更高服役可靠性和極端工況適用性的高精度軸承。他們通過精巧的裝置設(shè)計，使軸承像陀螺一樣高速旋轉(zhuǎn)直至停下，整個過程中以時間為中介，巧妙地搭建起動能損耗和摩擦力矩的測算關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)摩擦特性的評估。
新方法大幅提升了軸承摩擦性能的測量精度，為推動產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步升級、助力我國實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件自主可控奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
（受訪者供圖）
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