CN114563185A - 一种立式轴承试验机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种立式轴承试验机，包括摆动装置、动力***、试验台和径向加载装置；所述试验台上通过夹具固定待测轴承，所述待测轴承的内圈安装摆动装置，通过动力***驱动摆动装置，使待测轴承的内圈往复摆动；所述待测轴承的外圈安装径向加载装置，用于对待测轴承的外圈施加径向载荷。所述动力***包括伺服电机、电机座、第一联轴器和主动轴，所述伺服电机通过电机座安装在试验台上，所述伺服电机输出轴通过第一联轴器与主动轴一端连接，所述主动轴支撑在试验台上，所述主动轴另一端与摆动装置连接。本发明通过简化和紧凑设计，提供一种无极调节转动角度以及可适用于多种类轴承的立式实验机，包括模拟关节轴承倾斜运动。
Description
技术领域
本发明涉及轴承测试领域，特别涉及一种立式轴承试验机。
背景技术
轴承在航空航天、工程机械、交通运输、医药、食品、矿山冶金、船舶游艇等各种领域被广泛应用。不同的领域意味着不同的工况，在轴承被广泛应用的过程中必然会因为承受载荷，旋转摆动等而产生失效。目前没有统一的实验设备和标准来检测轴承是否需要更换。传统手工检测效率低下，工人劳动强度高，且检测可靠性低。
由于轴承工作时，工况较为复杂，现如今的轴承摩擦磨损实验机以单向旋转，直线往复为主，部分能模拟活轴承倾斜运动，但在试验时安装精度低，对多种类轴承适应性弱，结构复杂。现有技术公开了一种复合摆动式关节轴承试验机，包括用于与待测关节轴承内圈传动连接的第一传动轴、驱动第一传动轴作往复旋转摆动的第一驱动机构，还包括用于夹持待测轴承外圈的轴承夹具，在所述轴承夹具上径向传动连接有第二传动轴，该第二传动轴与第一传动轴的轴线垂直相交，在第二传动轴上传动连接有驱动其作往复旋转摆动的第二驱动机构。这种试验机在测试关节轴承方面存在设计上的缺陷，其摆动角度受限制于打孔数目，没法灵活适应不同轴承的摆动范围要求；在进行轴承安装时，装配精度要求不高；整体装置设计涉及到多个轴和传动***，结构复杂。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种立式轴承试验机，通过简化和紧凑设计，提供一种无极调节转动角度以及可适用于多种类轴承的立式实验机，包括模拟关节轴承倾斜运动。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种立式轴承试验机，包括摆动装置、动力***、试验台和径向加载装置；所述试验台上通过夹具固定待测轴承，所述待测轴承的内圈安装摆动装置，通过动力***驱动摆动装置，使待测轴承的内圈往复摆动；所述待测轴承的外圈安装径向加载装置，用于对待测轴承的外圈施加径向载荷。
进一步，所述动力***包括伺服电机、电机座、第一联轴器和主动轴，所述伺服电机通过电机座安装在试验台上，所述伺服电机输出轴通过第一联轴器与主动轴一端连接，所述主动轴支撑在试验台上，所述主动轴另一端与摆动装置连接。
进一步，所述摆动装置包括圆盘、偏心销、带槽连杆、伸缩杆和轴；所述圆盘与动力***输出端连接，所述圆盘的偏心处安装偏心销，所述偏心销一端与伸缩杆一端铰接，所述伸缩杆另一端安装滑块，所述带槽连杆内设有滑槽，所述滑块可移动安装在滑槽内，所述带槽连杆一端与轴连接，所述轴直接或间接与待测轴承的内圈连接。
进一步，所述待测轴承的内圈安装芯轴，所述轴与芯轴之间安装扭矩传感器，用于检测待测轴承的内圈承受的扭矩。
进一步，所述待测轴承的内圈端面安装水平托板，所述水平托板安装在芯轴上，所述水平托板一侧设有若干在同一平面的支柱，所述待测轴承的内圈端面与支柱接触。
进一步，所述径向加载装置包括载荷施加轴、轴套、输出轴卡套、液压杆、液压缸；所述载荷施加轴一端与待测轴承的外圈接触，所述载荷施加轴另一端通过输出轴卡套与液压缸的输出端连接；所述液压缸安装在试验台底部；所述载荷施加轴支撑在轴套内。
进一步，所述伸缩杆为带刻度的伸缩杆，通过调整伸缩杆的长度，用于改变摆动装置转动角度。
进一步，所述载荷施加轴与待测轴承的外圈之间设有压力传感器，用于检测径向加载装置施加的压力。
进一步，还包括外圈摆动装置，所述外圈摆动装置包括夹持体和往复运动装置，所述夹持体用于夹持待测轴承的外圈，所述往复运动装置与夹持体连接，用于驱动夹持体往复转动，使待测轴承的外圈绕中心往复倾斜摆动。
本发明的有益效果在于：
本发明所述的立式轴承试验机，设计结构更加紧凑简单能够节约空间，将待测轴承放置在水平底板上，通过调整多个支撑座高度并配合水平仪，追求精确水平以增加试验数据测试准确性，在试验中通过刻度，快速调节圆盘传动装置，来满足不同轴承工作要求，不仅能完成不同幅度的摆动运动，还可转为圆周运动，做到灵活切换转动模式。在结合外圈夹具后，可完成倾斜等复杂运动。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，显而易见地还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述的立式轴承试验机主视图。
图2为本发明所述的立式轴承试验机俯视图。
图3为图1的B-B剖视图。
图4为图1的A-A剖视图。
图5为本发明所述的摆动装置的结构图。
图6为本发明所述的水平托板图。
图中：
1-试验台；2-底板；3-伺服电机；4-电机座；5-第一联轴器；6-主动轴；7-圆盘；8-偏心销；9-带槽连杆；10-轴；11-平键；12-第二联轴器；13-扭矩传感器；16-芯轴；17-水平托板；18-关节轴承；19-夹具；20-轴承座；21-压力传感器；22-载荷施加轴；23-轴套；24-输出轴卡套；25-液压杆；26-液压缸；27-伸缩杆；28-滑块。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1和图2所示，本发明所述的立式轴承试验机，包括摆动装置、动力***、试验台1和径向加载装置；所述试验台1上通过夹具19固定待测关节轴承18，所述待测关节轴承18的内圈安装摆动装置，通过动力***驱动摆动装置，使待测关节轴承18的内圈往复摆动；所述待测关节轴承18的外圈安装径向加载装置，用于对待测关节轴承18的外圈施加径向载荷。
如图3所示，所述动力***包括伺服电机3、电机座4、第一联轴器5和主动轴6，所述伺服电机3通过电机座4安装在试验台1上，所述伺服电机3输出轴通过第一联轴器5与主动轴6一端连接，所述主动轴6通过轴承座20支撑在试验台1上，所述主动轴6另一端与摆动装置连接。
如图4和图5所示，所述摆动装置包括圆盘7、偏心销8、带槽连杆9、伸缩杆27和轴10；所述圆盘7与动力***输出端连接，所述圆盘7的偏心处安装偏心销8，所述偏心销8一端与伸缩杆27一端铰接，所述伸缩杆27另一端安装滑块28，所述带槽连杆9内设有滑槽，所述滑块28可移动安装在滑槽内，所述带槽连杆9一端与轴10连接，所述轴10直接或间接与待测关节轴承18的内圈连接。通过圆盘7的转动，带动伸缩杆27一端转动，所述伸缩杆27另一端的滑块28在带槽连杆9的滑槽移动，同时带动带槽连杆9摆动，所述带槽连杆9的摆动使轴10摆动。所述待测关节轴承18的内圈安装芯轴16，所述轴10与芯轴16之间安装扭矩传感器13，用于检测待测关节轴承18的内圈承受的扭矩。所述轴10与芯轴16分别通过平键11与扭矩传感器13传动连接。所述伸缩杆27为带刻度的伸缩杆，通过调整伸缩杆27的长度，用于改变摆动装置转动角度。
如图6所示，所述待测关节轴承18的内圈端面安装水平托板17，所述水平托板17安装在芯轴16上，所述水平托板17一侧设有若干在同一平面的支柱，所述待测关节轴承18的内圈端面与支柱接触。所述支柱的高度可以调节。
所述径向加载装置包括载荷施加轴22、轴套23、输出轴卡套24、液压杆25、液压缸26；所述载荷施加轴22一端与待测关节轴承18的外圈接触，所述载荷施加轴22另一端通过输出轴卡套24与液压缸26的输出端连接；所述液压缸26安装在试验台1底部；所述载荷施加轴22支撑在轴套23内。
所述载荷施加轴22与待测关节轴承18的外圈之间设有压力传感器21，用于检测径向加载装置施加的压力。
还包括外圈摆动装置，所述外圈摆动装置包括夹持体和往复运动装置，所述夹持体用于夹持待测关节轴承18的外圈，所述往复运动装置与夹持体连接，用于驱动夹持体往复转动，使待测关节轴承18的外圈绕中心往复倾斜摆动。往复运动装置为不完全齿轮齿条机构，不完整齿轮与夹持体连接，通过齿条的往复运动使不完整齿轮正反转，带动关节轴承18的外圈往复倾斜摆动。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种立式轴承试验机，其特征在于，包括摆动装置、动力***、试验台(1)和径向加载装置；所述试验台(1)上通过夹具(19)固定待测轴承，所述待测轴承的内圈安装摆动装置，通过动力***驱动摆动装置，使待测轴承的内圈往复摆动；所述待测轴承的外圈安装径向加载装置，用于对待测轴承的外圈施加径向载荷。
2.根据权利要求1所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述动力***包括伺服电机(3)、电机座(4)、第一联轴器(5)和主动轴(6)，所述伺服电机(3)通过电机座(4)安装在试验台(1)上，所述伺服电机(3)输出轴通过第一联轴器(5)与主动轴(6)一端连接，所述主动轴(6)支撑在试验台(1)上，所述主动轴(6)另一端与摆动装置连接。
3.根据权利要求1所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述摆动装置包括圆盘(7)、偏心销(8)、带槽连杆(9)、伸缩杆(27)和轴(10)；所述圆盘(7)与动力***输出端连接，所述圆盘(7)的偏心处安装偏心销(8)，所述偏心销(8)一端与伸缩杆(27)一端铰接，所述伸缩杆(27)另一端安装滑块(28)，所述带槽连杆(9)内设有滑槽，所述滑块(28)可移动安装在滑槽内，所述带槽连杆(9)一端与轴(10)连接，所述轴(10)直接或间接与待测轴承的内圈连接。
4.根据权利要求3所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述待测轴承的内圈安装芯轴(16)，所述轴(10)与芯轴(16)之间安装扭矩传感器(13)，用于检测待测轴承的内圈承受的扭矩。
5.根据权利要求4所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述待测轴承的内圈端面安装水平托板(17)，所述水平托板(17)安装在芯轴(16)上，所述水平托板(17)一侧设有若干在同一平面的支柱，所述待测轴承的内圈端面与支柱接触。
6.根据权利要求1所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述径向加载装置包括载荷施加轴(22)、轴套(23)、输出轴卡套(24)、液压杆(25)、液压缸(26)；所述载荷施加轴(22)一端与待测轴承的外圈接触，所述载荷施加轴(22)另一端通过输出轴卡套(24)与液压缸(26)的输出端连接；所述液压缸(26)安装在试验台(1)底部；所述载荷施加轴(22)支撑在轴套(23)内。
7.根据权利要求3所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述伸缩杆(27)为带刻度的伸缩杆，通过调整伸缩杆(27)的长度，用于改变摆动装置转动角度。
8.根据权利要求6所述的立式轴承试验机，其特征在于，所述载荷施加轴(22)与待测轴承的外圈之间设有压力传感器(21)，用于检测径向加载装置施加的压力。
9.根据权利要求1所述的立式轴承试验机，其特征在于，还包括外圈摆动装置，所述外圈摆动装置包括夹持体和往复运动装置，所述夹持体用于夹持待测轴承的外圈，所述往复运动装置与夹持体连接，用于驱动夹持体往复转动，使待测轴承的外圈绕中心往复倾斜摆动。
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