CN100594365C - 角接触球轴承疲劳寿命试验台 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高速角接触球轴承疲劳寿命试验装置,该装置通过变频器实现高频电机无级变速,传动轴带动角接触球轴承在一定预紧力下高速旋转,采用砝码调节加载轴向预紧力,开展各种转速、载荷工况下的角接触球轴承疲劳寿命试验;该装置突破目前现有角接触球轴承疲劳寿命试验装置结构复杂、价格昂贵,操作繁琐,噪声较大等缺点,实现了零传动和杠杆加载,高速性能优越、试验结果可靠、结构简单、成本低。

Description

角接触球轴承疲劳寿命试验台
一、技术领域
本发明属于机械工程技术领域,具体涉及一种角接触球轴承疲劳寿命试验台。
二、背景技术
现有技术:当前,角接触球轴承疲劳寿命试验装置大多采用卧式结构,电机驱动,经带传动增速,液压施加轴向预紧力。但是此类试验台普遍存在以下明显的缺点:
1)动力源(驱动部件)与被试轴承通过联轴器连接,轴系的同轴度较差,加之有些试验台采用带轮传动,因此,试验过程中产生的冲击载荷和噪声,导致轴承疲劳寿命试验结果误差较大;
2)卧式结构一般采用液压加载(或其他较复杂的机械加载)技术,导致加载系统结构复杂,成本高;
3)被试轴承部分结构复杂,安装拆卸繁琐,操作不方便;
4)采用传统的机械传动增速技术,试验台高速性能较差,仅适用于为中低速度(一般小于10000rpm)。
三、发明内容
技术问题:本发明针对目前角接触球轴承疲劳寿命试验装置设计中存在的问题,提供了一种新型的角接触球轴承疲劳寿命试验台,该装置高速性能优越、试验结果准确且结构简单成本低。
技术方案:本发明所采用的技术方案是:
一种角接触球轴承疲劳寿命试验台,该试验台包括驱动装置、被试轴承组件、加载装置和一个立式的试验台架:
驱动装置设于试验台架的顶部,该驱动装置由变频器和高频电机组成,高频电机的传动轴上设有待试角接触球轴承;高频电机用于超高速驱动被试角接触球轴承,被试轴承通过精密磨削的安装孔与高频电机的传动轴连接;
被试轴承组件放置于试验台架的下方,该组件包括加载套、轴承座、挡圈和固定部件:加载套设于试验台架底座上的固定部件内,加载套的外侧壁与固定部件之间设有限位装置,使得加载套能在限位范围内上下滑动,轴承座设于加载套内,轴承座内的底面设有挡圈;
加载装置为一个加载杠杆,加载杠杆设置于试验台架的底座上,加载杠杆的一端与加载套的底部相抵、另一端施加载荷。
其中,加载杠杆通过砝码施加载荷。
本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台的工作过程为:通过变频器实现高频电机无级变速,传动轴带动角接触球轴承在一定预紧力下高速旋转,采用砝码调节加载轴向预紧力,开展各种转速、载荷工况下的角接触球轴承疲劳寿命试验。
有益效果:本发明提供了一种角接触球轴承疲劳寿命试验台,突破目前现有角接触球轴承疲劳寿命试验装置结构复杂、价格昂贵,操作繁琐,噪声较大等缺点,能简便地模拟各种工况下角接触球轴承疲劳寿命试验,取得良好的试验效果。其优点在于:
1)本发明中,角接触球轴承通过精密传动轴直接与高频电机刚性连接,高频电机直接驱动角接触球轴承,保证了电机传动轴与轴承精密主轴的同轴度,实现“零传动”,极大地减小了试验过程中产生的冲击载荷和噪声对疲劳试验的影响;
2)本发明的试验装置采用立式结构布局,使得通过杠杆加载成为现实,与传统的液压传动加载机构相比,本发明杠杆加载载荷可调、调节幅度大、结构简易、操作方便、成本低廉;
3)通过中高频变频器驱动高频电机带动被试轴承,实现被试轴承的无级变速,加之“零传动”技术,已实现工作转速9万转/分的平稳运行;
4)本发明的简易立式结构装置,滚动轴承为开放式布局,可以方便球轴承的安装与拆卸。
四、附图说明
图1是本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台的结构示意图。
图中:1-高频电机;2-传动轴;3-待试角接触球轴承;4-挡圈;
5-试验台架;6-加载杠杆;7-加载套;8-轴承座;
9-变频器;10-砝码;11-固定部件;12-限位装置。
五、具体实施方式
实施例1
本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台结构为:
一种角接触球轴承疲劳寿命试验台,该试验台包括驱动装置、被试轴承组件、加载装置和一个立式的试验台架5:
驱动装置设于试验台架5的顶部,该驱动装置由变频器9和高频电机1组成,高频电机1的传动轴2上设有待试角接触球轴承3;
被试轴承组件同轴设置于上述高频电机1的下方,该组件包括加载套7、轴承座8、挡圈4和固定部件11:加载套7设于试验台架5底座上的固定部件11内,加载套7的外侧壁与固定部件11之间设有限位装置12,使得加载套7能在限位范围内上下滑动,轴承座8设于加载套7内,轴承座8内的底面设有挡圈4;
加载装置为一个加载杠杆6,加载杠杆6设置于试验台架5的底座上,加载杠杆6的一端与加载套7的底部相抵、另一端通过砝码10施加载荷。
其中,变频器选取:西门子电器有限公司生产的变频器CD2000A(B);高频电机选取:西门子电器有限公司生产的高频电机4SD90A。

Claims (2)

1.一种角接触球轴承疲劳寿命试验台,其特征在于该试验台包括驱动装置、被试轴承组件、加载装置和一个立式的试验台架(5):
所述驱动装置设于试验台架(5)的顶部,该驱动装置由变频器(9)和高频电机(1)组成,高频电机(1)的传动轴(2)上连接待试角接触球轴承(3);
所述被试轴承组件同轴设置于上述高频电机(1)的下方,该组件包括加载套(7)、轴承座(8)、挡圈(4)和固定部件(11):加载套(7)设于试验台架(5)底座上的固定部件(11)内,加载套(7)的外侧壁与固定部件(11)之间设有限位装置(12),使得加载套(7)能在限位范围内上下滑动,轴承座(8)设于加载套(7)内,轴承座(8)内的底面设有挡圈(4);
所述加载装置为一个加载杠杆(6),加载杠杆(6)设置于试验台架(5)的底座上,加载杠杆(6)的一端与加载套(7)的底部相抵、另一端施加载荷。
2.如权利要求1所述的角接触球轴承疲劳寿命试验台,其特征在于所述加载杠杆(6)通过砝码(10)施加载荷。
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