轴承的轴向力是影响轴承安全工作的重要因素之一,若轴向力超过了轴承的最大承载能力将引起安全事故。本文主要针对深沟球轴承轴向力进行分析,并针对其设计一应用剪幅式力学原理的轴向力测力传感器。分析传感器的结构及工作原理。首先轴承的轴向载荷与轴向游隙是不能直接查表获得的,针对深沟球轴承,分析其最大轴向载荷与轴向游隙;其次分析剪幅式弹性元件的力学特性及应用特点,选用合适的应变片及测量电路。对设计传感器所用的材料属性进行标定试验,本文采用平行梁式电阻应变传感器进行材料属性标定。首先,对其进行有限元仿真,得出应变片粘贴的最佳位置;其次将平行梁传感器接入测试电路中,测量并计算出传感器的力与应变之间的曲线关系;最后通过调节ANSYS有限元模型中与灵敏度系数有关的两个关键参数—弹性模型及泊松比,使仿真中弹性元件的灵敏度等于实际测量得出的灵敏度从而获得确切的材料属性;通过对有限元仿真应变值与理论计算应变值的比较得出相对误差。针对剪幅式弹性元件的力学原理及待测深沟球轴承的技术指标,对弹性元件的结构及尺寸进行设计;根据剪幅式弹性元件力学特性选择粘贴应变片的位置,并对测量电路进行设计;通过ANSYS对设计的弹性元件进行仿真分析,得到在最大轴向载荷下弹性元件的输出应变、轴向位移、传感器线性度。