大型转盘轴承在工程机械中有着极为广泛的应用,是一种重要的机械元件,在许多时候,转盘轴承的工作状态直接影响了整个机械系统是否能正常的运转。转盘轴承在实际工况中主要受到较大轴向力与倾覆力矩的同时加载,施加在转盘轴承上的外载荷使得滚动体与滚道之间互相挤压,由此产生了接触载荷。转盘轴承内部的接触载荷会对转盘轴承的寿命及使用产生较大影响,然而在转盘轴承受到外载荷的影响时,轴承内部不同位置的滚动体与滚道间的接触载荷一般是不一样的,所以说研究转盘轴承接触载荷的测量方法很有意义。然而,现阶段对转盘轴承接触载荷的研究大多都是通过理论计算的方法进行分析,相关的实验测试比较少。本课题源于国家自然科学基金资助项目“螺栓连接和支撑结构对大型转盘轴承寿命影响的基础研究(批准号:51465025)”。本文的研究目标是搭建转盘轴承接触力测量实验台的数据采集系统,完成螺栓非均匀预紧时转盘轴承球和滚道的接触变形测量,并通过精确有限元计算反算出螺栓非均匀预紧时转盘轴承球和滚道的接触力。首先,本文研制了基于欧姆龙PLC的数据采集系统,把电涡流位移传感器与欧姆龙PLC主机、转盘轴承进行安装连接,并利用上位计算机对采集的位移数据进行直观显示。由于在实际的工况中,转盘轴承的接触应力非常大,很有可能会超过1GPa,又由于传感器的尺寸限制,直接利用传感器测量接触载荷不具备可操作性,但对形变位移数据的测量就方便得多。所以,对转盘轴承接触力的测量是通过测量位移来间接实现的。其次,对所使用的位移传感器进行了校准和标定,进行了5种不同螺栓预紧情况下转盘轴承内部接触变形和端面轴向位移测量的实验,得到了转盘轴承在不同预紧情况下的形变位移数据。同时,利用电涡流位移传感器测得的滚动体和滚道接触变形位移和转盘轴承端面处的轴向位移这两处实验数据,来计算转盘轴承在非均匀预紧情况下实际接触角的大小。最后,本文使用了一种间接测算转盘轴承接触载荷的方法。构建了转盘轴承单个滚动体与滚道接触的有限元分析模型,使用ANSYS有限元分析软件在转盘轴承的内圈施加一个外载荷,调整外载荷的大小,使得仿真计算中得到的接触变形位移与实验测量得到的位移值充分接近,并利用接触载荷与接触变形的数量关系来反算出此时滚动体与滚道之间的接触载荷。与此同时,对转盘轴承在非均匀预紧情况下接触载荷的变化进行了归纳总结。