CN102175452A - 一种轴承实验台 - Google Patents

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Abstract

一种轴承实验台，通过在支撑分部的支撑底板上设置驱动分部、荧光显微镜、带有套在同一测试主轴上适配的从动同步带轮和测试轴承的测试分部，以及连接挂钩和与之悬挂的挂钩砝码盘，这样的实验台结构简单，能同时完成不同条件下对工作中的轴承内部的润滑情况测试，提高了工作效率，还能够评价轴承工作中润滑材料的运动情况及润滑剂成分的变化，为提高润滑材料的润滑效果和轴承结构的优化设计的研究提供条件。

Description

一种轴承实验台
技术领域
本发明涉及一种机械试验装置，具体涉及一种轴承实验台。
背景技术
高压重载工作条件是航空、重工、先进制造装备等领域发展过程中无法避免的苛刻工况条件。目前很多设备都在高压重载条件下工作，例如矿山、石油等重型设备的轴承通常要承受巨大的载荷，航空发动机中的轴承通常在高压、高温和高速转动的环境下工作等。极端苛刻工况将导致轴承中润滑剂寿命急剧缩短，如高压和高温可能使润滑剂结构发生变化。由此会带来轴承中润滑剂的润滑失效，进而导致运动副的精度和稳定运行的能力急剧降低，并时常伴随由于过热行为而产生的灾难性事故。此外，很多轴承连续长时间工作达数月，这也对润滑轴承的润滑剂提出了更高的要求。但目前的设备仅能满足观察和研究离线测量润滑剂成分的变化，无法实现对轴承内润滑剂的运动状态特别是承受很大载荷的接触区内润滑剂的运动状态的观察和研究。因此，研制新型在线测量轴承内润滑剂润滑状态及流场变化的研究设备有很重要的意义。
目前已有一些测试仪器用于分析润滑油润滑特性。专利号为200810123328.7的高压微间隙润滑试验机能够评价材料在高压微间隙润滑条件下的承载能力、流变特性等；而专利号为200410018436.X的轴向柱塞泵配流副润滑特性的测试装置可以研究不同工况下配流副的润滑特性，实时采集试验过程中多个工作参数并完成对数据的分析处理。
以上公开的专利中的测试设备虽然能对润滑剂的某些润滑特性和摩擦磨损性能进行分析，但都不能直接观测工作中的轴承内部的润滑情况。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种轴承实验台，通过在支撑分部的支撑底板上设置驱动分部、荧光显微镜以及带有套在同一测试主轴上适配的从动同步带轮和测试轴承的测试分部，以及连接挂钩和与之悬挂的挂钩砝码盘，这样的实验台结构简单，能同时完成不同条件下对工作中的轴承内部的润滑情况测试，提高了工作效率，还能够评价轴承工作中润滑材料的运动情况及润滑剂成分的变化，为提高润滑材料的润滑效果和轴承结构的优化设计研究提供条件。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种轴承实验台，包括顶部带有支撑底板10且底部带有底座6的框架支撑分部101，在支撑底板10的上表面带有竖直贯通孔102，另外该支撑底板10的上表面还安装有驱动分部底板5、荧光显微镜17以及带有套在同一测试主轴28上适配的从动同步带轮25和测试轴承23的测试分部，驱动分部底板5的上表面设置带有主动同步带轮13的驱动分部，而该主动同步带轮13通过同步带14和测试分部的从动同步带轮25相连接，测试轴承23的被测部分和所述的荧光显微镜17的镜头中心线相正对，另外测试轴承23安装在适配的测试轴承座19上，测试轴承座19底部连接穿过竖直贯通孔102的连接挂钩22，连接挂钩22悬挂有挂钩砝码盘9。
所述的测试轴承23的顶部为水平面，在该水平面上设置蓝宝石压片104，且该水平面底部相接的测试轴承23外圈侧面嵌有蓝宝石镶块105，该蓝宝石镶块105构成了所述的测试轴承23的被测部分。
所述的测试轴承座19安装在嵌入竖直滑槽21的滑块103上，竖直滑槽21固定在支撑底板10上。
所述的测试轴承座19上设置有加热管16。
所述的驱动分部还包括固定在驱动分部底板5上的电机4，电机4的电机轴通过联轴器2和驱动主轴12相连接，而所述的主动同步带轮13通过键连接方式套到驱动主轴12上。
所述的驱动主轴12套有安装在驱动轴承座1上的适配的驱动轴承29，而驱动轴承座1固定在驱动分部底板5上。
所述的测试分部还包括固定在支撑底板10上的测试轴箱15，测试主轴28穿过测试轴箱15内部，所述的从动同步带轮25通过键连接方式套在测试主轴28上，以从动同步带轮25为中心沿测试主轴28的轴向依次对称地环绕测试主轴28套有适配的固定在测试轴箱15内部的支撑轴承27、固定贴在测试轴箱15外侧壁表面上适配的开口式测试轴承盖18以及所述的测试轴承23。
所述的测试主轴28的端部套有适配的挡板20，挡板20和所述的测试轴承座19之间填充有橡胶。
所述的从动同步带轮25两侧面贴有固定在测试主轴28外表面的限位板26。
所述的限位板26和支撑轴承27之间的测试主轴28外表面设置有限位套24。
通过在支撑分部101的支撑底板10上设置驱动分部、荧光显微镜17以及带有套在同一测试主轴28上适配的从动同步带轮25和测试轴承23的测试分部，以及连接挂钩22和与之悬挂的挂钩砝码盘9，这样的实验台结构简单，能同时完成不同条件下对工作中的轴承内部的润滑情况测试，提高了工作效率，还能够评价轴承工作中中润滑材料的运动情况及润滑剂成分的变化，为提高润滑材料的润滑效果和轴承结构的优化设计的研究提供条件。
附图说明
图1是本发明的轴承实验台的总体结构三视图，其中图1(a)表示轴承实验台的主视图，图1(b)表示轴承实验台的左视图，图1(c)表示轴承实验台的俯视图。
图2是本发明的测试分部去除了测试轴箱的剖视示意图。
图3是本发明的测试分部的立体结构图。
图4是本发明的驱动主轴和驱动轴承的连接剖视示意图。
图5是本发明的主动同步带轮、同步带和从动同步带轮相连接的结构示意图。
图6是本发明的支撑底板的上表面带有竖直贯通孔的示意图。
图7是本发明的测试轴承的被测部分的剖视示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更详细的说明。
如图1所示，轴承实验台，包括顶部带有支撑底板10且底部带有底座6的框架支撑分部101，如图6所示，在支撑底板10的上表面带有竖直贯通孔102，另外该支撑底板10的上表面还安装有驱动分部底板5、荧光显微镜17以及带有套在同一测试主轴28上适配的从动同步带轮25和测试轴承23的测试分部，驱动分部底板5的上表面设置带有主动同步带轮13的驱动分部，如图5所示，而该主动同步带轮13通过同步带14和测试分部的从动同步带轮25相连接，测试轴承23的被测部分和所述的荧光显微镜17的镜头中心线相正对，另外测试轴承23安装在适配的测试轴承座19上，测试轴承座19底部连接穿过竖直贯通孔102的连接挂钩22，连接挂钩22悬挂有挂钩砝码盘9。如图7所示，所述的测试轴承23的顶部为水平面，在该水平面上设置蓝宝石压片104，且该水平面底部相接的测试轴承23外圈侧面嵌有蓝宝石镶块105，该蓝宝石镶块105构成了所述的测试轴承23的被测部分。如图3所示，所述的测试轴承座19安装在嵌入竖直滑槽21的滑块103上，竖直滑槽21固定在支撑底板10上。所述的测试轴承座19上设置有加热管16。又如图1所示，所述的驱动分部还包括固定在驱动分部底板5上的电机4，电机4的电机轴通过联轴器2和驱动主轴12相连接，而所述的主动同步带轮13通过键连接方式套到驱动主轴12上。如图4所示，所述的驱动主轴12套有安装在驱动轴承座1上的适配的驱动轴承29，而驱动轴承座1固定在驱动分部底板5上。如图2和图3所示，所述的测试分部还包括固定在支撑底板10上的测试轴箱15，测试主轴28穿过测试轴箱15内部，所述的从动同步带轮25通过键连接方式套在测试主轴28上，以从动同步带轮25为中心沿测试主轴28的轴向依次对称地环绕测试主轴28套有适配的固定在测试轴箱15内部的支撑轴承27、固定贴在测试轴箱15外侧壁表面上适配的开口式测试轴承盖18以及所述的测试轴承23。所述的测试主轴28的端部套有适配的挡板20，挡板20和所述的测试轴承座19之间填充有橡胶。所述的从动同步带轮25两侧面贴有固定在测试主轴28外表面的限位板26。所述的限位板26和支撑轴承27之间的测试主轴28外表面设置有限位套24。
本发明的工作原理是：先根据测试轴承23的滚动体和蓝宝石镶块105实际接触的区域所形成的接触区需要的压力来在挂钩砝码盘9上加上对应重量的砝码8，加载完成后，对测试轴承23加入含有荧光物质的润滑剂，然后利用加热管16将测试轴承23的温度调整到实验所需要的温度，随后启动电机4，带动驱动主轴12和主动同步带轮13转动，主动同步带轮13通过同步带14带动从动同步带轮25旋转，从动同步带轮25进而带动测试主轴28转动，这样就带动了连接在测试主轴28上的测试轴承23和支撑轴承27转动，当含有荧光物质的润滑剂通过所述的接触区时，荧光显微镜17的镜头的中心正对着蓝宝石镶块105，润滑剂中荧光物质发出的光105通过透明的蓝宝石镶块-d被荧光显微镜17接收，就可以实时观测到接触区内润滑剂的流动情况。
通过在支撑分部101的支撑底板10上设置驱动分部、荧光显微镜17以及带有套在同一测试主轴28上适配的从动同步带轮25和测试轴承23的测试分部，以及连接挂钩22和与之悬挂的挂钩砝码盘9，这样的实验台结构简单，能同时完成不同条件下对工作中的轴承内部的润滑情况测试，提高了工作效率，还能够评价轴承工作中中润滑材料的运动情况及润滑剂成分的变化，为提高润滑材料的润滑效果和轴承结构的优化设计的研究提供条件。

Claims (10)

1.一种轴承实验台，包括顶部带有支撑底板(10)且底部带有底座(6)的框架支撑分部(101)，其特征在于：在支撑底板(10)的上表面带有竖直贯通孔(102)，另外该支撑底板(10)的上表面还安装有驱动分部底板(5)、荧光显微镜(17)以及带有套在同一测试主轴(28)上适配的从动同步带轮(25)和测试轴承(23)的测试分部，驱动分部底板(5)的上表面设置带有主动同步带轮(13)的驱动分部，而该主动同步带轮(13)通过同步带(14)和测试分部的从动同步带轮(25)相连接，测试轴承(23)的被测部分和所述的荧光显微镜(17)的镜头中心线相正对，另外测试轴承(23)安装在适配的测试轴承座(19)上，测试轴承座(19)底部连接穿过竖直贯通孔(102)的连接挂钩(22)，连接挂钩(22)悬挂有挂钩砝码盘(9)。
2.根据权利要求1所述的轴承实验台，其特征在于：所述的测试轴承(23)的顶部为水平面，在该水平面上设置蓝宝石压片(104)，且该水平面底部相接的测试轴承(23)外圈侧面嵌有蓝宝石镶块(105)，该蓝宝石镶块(105)构成了所述的测试轴承23的被测部分。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的轴承实验台，其特征在于：所述的测试轴承座(19)安装在嵌入竖直滑槽21的滑块(103)上，竖直滑槽21固定在支撑底板(10)上。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的轴承实验台，其特征在于：所述的测试轴承座(19)上设置有加热管(16)。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的轴承实验台，其特征在于：所述的驱动分部还包括固定在驱动分部底板(5)上的电机(4)，电机(4)的电机轴通过联轴器(2)和驱动主轴(12)相连接，而所述的主动同步带轮(13)通过键连接方式套到驱动主轴(12)上。
6.根据权利要求5所述的轴承实验台，其特征在于：所述的驱动主轴(12)套有安装在驱动轴承座(1)上的适配的驱动轴承(29)，而驱动轴承座(1)固定在驱动分部底板(5)上。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的轴承实验台，其特征在于：所述的测试分部还包括固定在支撑底板(10)上的测试轴箱(15)，测试主轴(28)穿过测试轴箱(15)内部，所述的从动同步带轮(25)通过键连接方式套在测试主轴(28)上，以从动同步带轮(25)为中心沿测试主轴(28)的轴向依次对称地环绕测试主轴(28)套有适配的固定在测试轴箱(15)内部的支撑轴承(27)、固定贴在测试轴箱(15)外侧壁表面上适配的开口式测试轴承盖(18)以及所述的测试轴承(23)。
8.根据权利要求7所述的轴承实验台，其特征在于：所述的测试主轴(28)的端部套有适配的挡板(20)，挡板(20)和所述的测试轴承座(19)之间填充有橡胶。
9.根据权利要求7所述的轴承实验台，其特征在于：所述的从动同步带轮(25)两侧面贴有固定在测试主轴(28)外表面的限位板(26)。
10.根据权利要求9所述的轴承实验台，其特征在于：所述的限位板(26)和支撑轴承(27)之间的测试主轴(28)外表面设置有限位套(24)。
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