CN208187709U - 一种轴承高速性能试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种轴承高速性能试验机，属于耐久测试装置技术领域，解决了普通轴承耐久试验机在测试高速电机轴承的过程中，由于机器试验能力有限无法提供超高速耐久试验条件的问题，其技术要点是，包括台架，还包括轴承驱动模块，用于安装待测试的试验轴承以及驱动试验轴承旋转；径向加载模块，用于对试验轴承施加径向加载力；轴向加载模块，用于对试验轴承施加轴向加载力；检测模块，用于检测试验轴承表面温度和振动次数；操作模块，用于设定加载力以及用于将检测信息可视化输出，本实用新型公开的一种轴承高速性能试验机，能够提供超高速耐久试验条件，模拟多种轴承的工作环境，适用范围广，满足现阶段的生产效率，且结构简单、操作方便。

Description

一种轴承高速性能试验机

技术领域

本实用新型属于耐久测试装置技术领域，特别涉及一种轴承高速性能试验机。

背景技术

轴承是承托转轴或直线运动轴的机件部分，在机械中起到支撑旋转体或直线来回运动体的作用，当其他机件在轴上彼此产生相对运动时，用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件。轴承的寿命以转数(或以一定转速下的工作的小时数)定义，在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏(剥落或缺损)。

现有技术中，普通轴承耐久试验机在测试高速电机轴承的过程中，由于机器试验能力有限无法提供超高速耐久试验条件，难以满足现阶段生产使用，给操作人员带来了较大的不便，因此，还存在改善空间。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种轴承高速性能试验机，能够提供超高速耐久试验条件，模拟多种轴承的工作环境，适用范围广，满足现阶段的生产效率，且结构简单、操作方便。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种轴承高速性能试验机，包括台架，还包括

轴承驱动模块，设置于所述台架上并用于安装待测试的试验轴承以及驱动所述试验轴承旋转；

径向加载模块，用于对所述试验轴承施加径向加载力；

轴向加载模块，用于对所述试验轴承施加轴向加载力；

检测模块，用于检测所述试验轴承表面温度和振动次数；

操作模块，用于设定所述径向加载模块和所述轴向加载模块的加载力以及用于将所述检测模块检测到的信息可视化输出。

作为优选，所述轴承驱动模块包括

试验轴，穿设若干所述试验轴承内环；

底座，用于夹持所述试验轴，所述试验轴能够在底座的夹持下做旋转动作；

试验电机，所述试验电机的旋转轴与所述试验轴配合使用以驱动所述试验轴做旋转动作。

作为优选，所述径向加载模块包括

径向加载件，穿设所述底座且一端抵接于所述试验轴承径向外侧壁；

径向驱动模块，驱动所述径向加载件径向移动以对所述试验轴承施加径向加载力。

作为优选，所述径向加载件包括径向加载杆和径向加载头，所述径向加载杆一端与所述径向驱动模块可拆卸连接，另一端与所述径向加载头抵接，所述径向加载头另一端抵接于所述试验轴承。

作为优选，所述径向加载头与所述试验轴承之间设置有中间衬套，所述中间衬套套设于所述试验轴承径向外侧壁。

作为优选，所述径向驱动模块由上到下依次包括第一伺服电机、第一减速机、第一丝杆、第一丝母、第一加载板、第一回拉杆、第一碟形弹簧和第一压力传感器，所述第一伺服电机和所述第一减速机通过第一支撑架安装于所述台架上，所述第一丝杆穿设所述第一支撑架且所述第一支撑架上设置有第一丝杆固定装置以固定第一丝杆，所述第一丝母设置于所述第一支撑架和所述台架之间，所述第一回拉杆设置有多个且呈周向均匀排列，所述第一碟形弹簧和所述第一压力传感器均设置于多个第一回拉杆之间，所述第一压力传感器的底部与所述径向加载件可拆卸连接，所述第一压力传感器与所述操作模块电连接。

作为优选，所述径向加载模块还包括径向导向组件，以限制所述径向加载件仅能沿径向移动。

作为优选，所述轴向加载模块包括

轴向加载件，穿设所述底座且一端抵接于所述试验轴承轴向外侧壁；

轴向驱动模块，驱动所述轴向加载件轴向移动以对所述试验轴承施加轴向加载力。

作为优选，所述轴向加载件包括轴向加载杆和轴向加载头，所述轴向加载杆一端与所述轴向驱动模块可拆卸连接，另一端与所述轴向加载头抵接，所述轴向加载头另一端抵接于所述试验轴承。

作为优选，所述轴向加载头上套设有左衬套，所述左衬套上开设有供所述轴向加载杆穿设的穿孔。

作为优选，所述轴向驱动模块沿所述试验轴承轴向并与所述试验轴承的距离由远到近依次包括第二伺服电机、第二减速机、第二丝杆、第二丝母、第二加载板、第二回拉杆、第二碟形弹簧和第二压力传感器，所述第二伺服电机和所述第二减速机通过第二支撑架安装于所述台架上，所述第二丝杆穿设所述第二支撑架且所述第二支撑架上设置有第二丝杆固定装置以固定第二丝杆，所述第二丝母设置于所述第二支撑架和所述试验轴承之间，所述第二回拉杆设置有多个且呈周向均匀排列，所述第二碟形弹簧和所述第二压力传感器均设置于多个第二回拉杆之间，所述第二压力传感器靠近所述试验轴承的一侧与所述轴向加载件可拆卸连接，所述第二压力传感器与所述操作模块电连接。

作为优选，所述轴向加载模块还包括轴向导向组件，以限制所述轴向加载件仅能沿轴向移动。

作为优选，所述检测模块包括用于检测试验轴承表面温度的温度传感器和用于检测试验轴承振动次数的振动传感器，所述温度传感器和所述振动传感器均与所述操作模块电连接。

作为优选，所述台架包括桌面和用于支撑所述桌面的支脚。

使用本实用新型可以达到以下有益效果：

1.本实用新型通过设置径向加载模块和轴向加载模块，采用伺服电机驱动丝杆转动，丝母带动加载板移动以产生加载力，加载力误差小，控制精准，操作简单；

2.本实用新型通过设置左衬套和中间衬套，以降低试验轴承与底座、试验轴承与加载头之间的刚性摩擦，减少非必要的因素影响试验，使得测试结果更加准确；

3.本实用新型通过在伺服电机前设置减速机，增大输出扭矩，同时降低了负载的惯量，有利于延长伺服电机的使用寿命。

附图说明

图1为本实施例中轴承高速性能试验机的结构示意图；

图2为本实施例中轴承高速性能试验机的侧面示意图；

图3为本实施例中轴承驱动模块的剖面示意图；

图4为本实施例中径向加载模块的侧面示意图；

图5为本实施例中轴向加载模块的侧面示意图。

图中：1、台架；11、桌面；12、支脚；2、试验轴承；3、轴承驱动模块；31、试验轴；32、底座；321、第一凸起；322、第二凸起；3221、固定板；323、固定盖；324、第一通孔；325、第二通孔；33、试验电机；34、右衬套；341、第一凹槽；35、中间衬套；36、左衬套；361、第二凹槽；4、径向加载模块；41、径向加载件；411、径向加载杆；412、径向加载头；42、径向驱动模块；421、第一伺服电机；422、第一减速机；423、第一丝杆；424、第一丝母；425、第一加载板；426、第一回拉杆；427、第一碟形弹簧；428、第一压力传感器；429、第一支撑架；4291、立柱；4292、顶板；43、径向导向组件；431、第一导向杆；432、第一导向板；433、第一直线轴承；5、轴向加载模块；51、轴向加载件；511、轴向加载杆；512、轴向加载头；52、轴向驱动模块；521、第二伺服电机；522、第二减速机；523、第二丝杆；524、第二丝母；525、第二加载板；526、第二回拉杆；527、第二碟形弹簧；528、第二压力传感器；529、第二支撑架；5291、左支撑板；5292、右支撑板；53、轴向导向组件；531、第二导向杆；532、第二导向板；533、第二直线轴承；6、检测模块；61、温度传感器；62、振动传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。

本实施例公开了一种轴承高速性能试验机，结合图1至图3所示，包括台架1、设置于台架1上并用于安装待测试的试验轴承2以及驱动试验轴承2旋转的轴承驱动模块3、用于对试验轴承2施加径向加载力的径向加载模块4、用于对试验轴承2施加轴向加载力的轴向加载模块5、用于检测试验轴承2表面温度和振动次数的检测模块6、用于设定径向加载模块4和轴向加载模块5的加载力以及用于将检测模块6检测到的信息可视化输出的操作模块，其中台架1包括桌面11和用于支撑桌面11的支脚12，本实施例中操作模块优选为触摸屏显示面板，用于设定径向加载模块4加载力、轴向加载模块5加载力、轴承驱动模块3转速值，同时将检测模块6检测到的温度值和振动次数显示于触摸屏显示面板上。

轴承驱动模块3包括用于穿设若干试验轴承2内环的试验轴31、用于夹持试验轴31的底座32和与试验轴31配合使用以驱动试验轴31做旋转动作的试验电机33，其中底座32设置于桌面11上且向上凸起以形成第一凸起321和第二凸起322，第一凸起321上可拆卸连接有固定盖323，第一凸起321和固定盖323连接处开设有第一通孔324，第二凸起322内开设有第二通孔325，第一通孔324的轴向和第二通孔325的轴向位于同一直线上；试验电机33，设置于第一通孔324内，试验电机33的转动轴沿轴向设置并朝向第二凸起322；试验轴31，设置于第二通孔325内并沿第二通孔325的轴向放置，试验轴31一端与试验电机33的转动轴固定连接，试验轴承2套设于试验轴31上。

为了便于对试验轴31安装定位以及降低试验轴承2与底座32之间的刚性摩擦，第二通孔325靠近试验电机33的一侧设置有右衬套34，右衬套34远离轴承驱动模块3的一侧开设供试验轴承2容置的第一凹槽341，试验轴31穿设右衬套34后与试验电机33连接。

结合图1、图3和图4所示，径向加载模块4包括穿设底座32且一端抵接于试验轴承2径向外侧壁的径向加载件41、驱动径向加载件41径向移动以对试验轴承2施加径向加载力的径向驱动模块42，其中径向加载件41包括径向加载杆411和径向加载头412，其中径向加载头412呈柱状设置且一端设置有供径向加载杆411抵接的凹槽，径向加载杆411一端与径向驱动模块42可拆卸连接，另一端与径向加载头412的凹槽抵接，径向加载头412另一端抵接于试验轴承2。

径向驱动模块42由上到下依次包括第一伺服电机421、第一减速机422、第一丝杆423、第一丝母424、第一加载板425、第一回拉杆426、第一碟形弹簧427和第一压力传感器428，第一伺服电机421和第一减速机422通过第一支撑架429安装于桌面11上，第一支撑架429包括设置于轴承驱动模块3四周的立柱4291和设置于立柱4291上端面的顶板4292，第一丝杆423穿设顶板4292且顶板4292上设置有第一丝杆固定装置以固定第一丝杆423，第一丝母424设置于顶板4292和台架1之间，第一回拉杆426设置有多个且呈周向均匀排列，第一碟形弹簧427和第一压力传感器428均设置于多个第一回拉杆426之间，第一压力传感器428的底部与径向加载杆411可拆卸连接，第一压力传感器428与操作模块电连接。

为了降低试验轴承2与加载头之间的刚性摩擦，在与径向加载头412抵接的试验轴承2径向外侧壁上套设有中间衬套35，使得径向加载头412抵接于中间衬套35以降低刚性摩擦。

为了限制径向加载杆411仅能沿径向移动，顶板4292还设置有径向导向组件43，径向导向组件43包括若干第一导向杆431和一块第一导向板432，第一导向杆431设置于顶板4292与桌面11之间且一端与顶板4292固定连接，第一加载板425上开设有供第一导向杆431穿设的第一穿孔以使第一加载板425能够沿第一导向杆431滑移，第一导向板432设置于若干第一导向杆431远离顶板4292的一侧，径向加载杆411穿设第一导向板432，为了减小第一加载板425和第一导向杆431的摩擦系数，第一加载板425和第一导向杆431之间还设置有第一直线轴承433。

结合图1、图3和图5所示，轴向加载模块5包括穿设底座32且一端抵接于试验轴承2轴向外侧壁的轴向加载件51、驱动轴向加载件51轴向移动以对试验轴承2施加轴向加载力的轴向驱动模块52，其中轴向加载件51包括轴向加载杆511和轴向加载头512，其中轴向加载头512呈圆盘状设置且圆盘的一侧设有抵接于试验轴承2的环形凸缘，轴向加载杆511一端与轴向驱动模块52可拆卸连接，另一端与轴向加载头512远离环形凸缘的一侧抵接。

轴向驱动模块52沿试验轴承2轴向并与试验轴承2的距离由远到近依次包括第二伺服电机521、第二减速机522、第二丝杆523、第二丝母524、第二加载板525、第二回拉杆526、第二碟形弹簧527和第二压力传感器528，第二伺服电机521和第二减速机522通过第二支撑架529安装于桌面11上，其中，第二支撑架529包括左支撑板5291和位于左支撑板5291和试验轴承2之间的右支撑板5292，第二伺服电机521和第二减速机522设置于左支撑板5291远离右支撑板5292的一侧，第二丝杆523穿设左支撑板5291且左支撑板5291上设置有第二丝杆固定装置以固定第二丝杆523，第二丝母524设置于左支撑板5291和右支撑板5292之间，第二回拉杆526设置有多个且呈周向均匀排列，第二碟形弹簧527和第二压力传感器528均设置于第二回拉杆526之间，第二压力传感器528靠近试验轴承2的一侧与轴向加载杆511可拆卸连接，第二压力传感器528与操作模块电连接，轴向加载杆511穿设右支撑板5292后与轴向加载头512抵接。

为了便于对轴向加载头512安装定位以及降低试验轴承2与底座32之间的刚性摩擦，第二通孔325靠近轴向驱动模块52的一侧设置有左衬套36，左衬套36远离轴向驱动模块52的一侧开设供轴向加载头512和试验轴承2容置的第二凹槽361，轴向加载杆511穿设左衬套36后抵接于轴向加载头512。

为了限制轴向加载杆511仅能沿轴向移动，第二支撑板上还设置有轴向导向组件53，轴向导向组件53包括若干第二导向杆531和一块第二导向板532，第二导向杆531设置于左支撑板5291与右支撑板5292之间且分别与左支撑板5291与右支撑板5292固定连接，第二加载板525上开设有供第二导向杆531穿设的第二穿孔以使第二加载板525能够沿第二导向杆531滑移，第二导向板532设置于若干第二导向杆531远离左支撑板5291的一侧，轴向加载杆511穿设第二导向板532和右支撑板5292，为了减小第二加载板525和第二导向杆531的摩擦系数，第二加载板525和第二导向杆531之间还设置有第二直线轴承533。

结合图1至图3所示，检测模块6包括用于检测试验轴承2表面温度的温度传感器61和用于检测试验轴承2振动次数的振动传感器62，温度传感器61和振动传感器62均与操作模块电连接。第二凸起322上设置有供检测模块6安装的固定板3221，固定板3221上开设有若干插孔，检测模块6插装于插孔上。

当需要进行试验轴承2的径向耐久试验，将待测试的试验轴承2套设于试验轴31上并套设中间衬套35，然后将试验轴31放置于第二通孔325内并通过左衬套36和右衬套34定位，将试验电机33的转动轴与试验轴31连接，将径向加载头412穿设底座32并抵接于中间衬套35，驱动径向驱动模块42移动径向加载杆411以使径向加载杆411抵接径向加载头412，通过操作模块设定径向加载力数值以对试验轴承2施加径向加载力，然后开启试验电机33驱动试验轴31旋转，通过检测模块6检测试验轴承2表面温度和振动次数；当需要进行试验轴承2的轴向耐久试验，将待测试的试验轴承2套设于试验轴31上，在左衬套36的第二凹槽361内放置轴向加载头512，然后将试验轴31放置于第二通孔325内并通过左衬套36和右衬套34定位，同时将试验轴承2卡接于第二凹槽361内并与轴向加载头512的环形凸缘抵接，将试验电机33的转动轴与试验轴31连接，驱动轴向驱动模块52移动轴向加载杆511以使轴向加载杆511抵接轴向加载头512，通过操作模块设定轴向加载力数值以对试验轴承2施加轴向加载力，然后开启试验电机33驱动试验轴31旋转，通过检测模块6检测试验轴承2表面温度和振动次数；当需要进行试验轴承2的径向和轴向耐久试验，安装多个试验轴承2并分别连接径向加载模块4和轴向加载模块5，然后开启试验电机33驱动试验轴31旋转，通过检测模块6检测多个试验轴承2表面温度和振动次数。

相较于现有技术，本实用新型通过设置径向加载模块4和轴向加载模块5，采用伺服电机驱动丝杆转动，丝母带动加载板移动以产生加载力，加载力误差小，控制精准，操作简单，可进行单方向耐久测试或两个方向的耐久测试，效率高，本实用新型通过在伺服电机前设置减速机，增大输出扭矩，同时降低了负载的惯量，适用于超高速耐久试验条件。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (14)

1.一种轴承高速性能试验机，包括台架(1)，其特征在于：还包括

轴承驱动模块(3)，设置于所述台架(1)上并用于安装待测试的试验轴承(2)以及驱动所述试验轴承(2)旋转；

径向加载模块(4)，用于对所述试验轴承(2)施加径向加载力；

轴向加载模块(5)，用于对所述试验轴承(2)施加轴向加载力；

检测模块(6)，用于检测所述试验轴承(2)表面温度和振动次数；

操作模块，用于设定所述径向加载模块(4)和所述轴向加载模块(5)的加载力以及用于将所述检测模块(6)检测到的信息可视化输出。

2.根据权利要求1所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴承驱动模块(3)包括

试验轴(31)，穿设若干所述试验轴承(2)内环；

底座(32)，用于夹持所述试验轴(31)，所述试验轴(31)能够在底座(32)的夹持下做旋转动作；

试验电机(33)，所述试验电机(33)的旋转轴与所述试验轴(31)配合使用以驱动所述试验轴(31)做旋转动作。

3.根据权利要求2所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述径向加载模块(4)包括

径向加载件(41)，穿设所述底座(32)且一端抵接于所述试验轴承(2)径向外侧壁；

径向驱动模块(42)，驱动所述径向加载件(41)径向移动以对所述试验轴承(2)施加径向加载力。

4.根据权利要求3所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述径向加载件(41)包括径向加载杆(411)和径向加载头(412)，所述径向加载杆(411)一端与所述径向驱动模块(42)可拆卸连接，另一端与所述径向加载头(412)抵接，所述径向加载头(412)另一端抵接于所述试验轴承(2)。

5.根据权利要求4所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述径向加载头(412)与所述试验轴承(2)之间设置有中间衬套(35)，所述中间衬套(35)套设于所述试验轴承(2)径向外侧壁。

6.根据权利要求3所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述径向驱动模块(42)由上到下依次包括第一伺服电机(421)、第一减速机(422)、第一丝杆(423)、第一丝母(424)、第一加载板(425)、第一回拉杆(426)、第一碟形弹簧(427)和第一压力传感器(428)，所述第一伺服电机(421)和所述第一减速机(422)通过第一支撑架(429)安装于所述台架(1)上，所述第一丝杆(423)穿设所述第一支撑架(429)且所述第一支撑架(429)上设置有第一丝杆固定装置以固定第一丝杆(423)，所述第一丝母(424)设置于所述第一支撑架(429)和所述台架(1)之间，所述第一回拉杆(426)设置有多个且呈周向均匀排列，所述第一碟形弹簧(427)和所述第一压力传感器(428)均设置于多个第一回拉杆(426)之间，所述第一压力传感器(428)的底部与所述径向加载件(41)可拆卸连接，所述第一压力传感器(428)与所述操作模块电连接。

7.根据权利要求3所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述径向加载模块(4)还包括径向导向组件(43)，以限制所述径向加载件(41)仅能沿径向移动。

8.根据权利要求2所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴向加载模块(5)包括

轴向加载件(51)，穿设所述底座(32)且一端抵接于所述试验轴承(2)轴向外侧壁；

轴向驱动模块(52)，驱动所述轴向加载件(51)轴向移动以对所述试验轴承(2)施加轴向加载力。

9.根据权利要求8所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴向加载件(51)包括轴向加载杆(511)和轴向加载头(512)，所述轴向加载杆(511)一端与所述轴向驱动模块(52)可拆卸连接，另一端与所述轴向加载头(512)抵接，所述轴向加载头(512)另一端抵接于所述试验轴承(2)。

10.根据权利要求9所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴向加载头(512)上套设有左衬套(36)，所述左衬套(36)上开设有供所述轴向加载杆(511)穿设的穿孔。

11.根据权利要求8所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴向驱动模块(52)沿所述试验轴承(2)轴向并与所述试验轴承(2)的距离由远到近依次包括第二伺服电机(521)、第二减速机(522)、第二丝杆(523)、第二丝母(524)、第二加载板(525)、第二回拉杆(526)、第二碟形弹簧(527)和第二压力传感器(528)，所述第二伺服电机(521)和所述第二减速机(522)通过第二支撑架(529)安装于所述台架(1)上，所述第二丝杆(523)穿设所述第二支撑架(529)且所述第二支撑架(529)上设置有第二丝杆固定装置以固定第二丝杆(523)，所述第二丝母(524)设置于所述第二支撑架(529)和所述试验轴承(2)之间，所述第二回拉杆(526)设置有多个且呈周向均匀排列，所述第二碟形弹簧(527)和所述第二压力传感器(528)均设置于多个第二回拉杆(526)之间，所述第二压力传感器(528)靠近所述试验轴承(2)的一侧与所述轴向加载件(51)可拆卸连接，所述第二压力传感器(528)与所述操作模块电连接。

12.根据权利要求8所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述轴向加载模块(5)还包括轴向导向组件(53)，以限制所述轴向加载件(51)仅能沿轴向移动。

13.根据权利要求1所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述检测模块(6)包括用于检测试验轴承(2)表面温度的温度传感器(61)和用于检测试验轴承(2)振动次数的振动传感器(62)，所述温度传感器(61)和所述振动传感器(62)均与所述操作模块电连接。

14.根据权利要求1所述的轴承高速性能试验机，其特征在于：所述台架(1)包括桌面(11)和用于支撑所述桌面(11)的支脚(12)。