CN104237039A

CN104237039A - 一种轴承球摩擦磨损试验机

Info

Publication number: CN104237039A
Application number: CN201410474513.6A
Authority: CN
Inventors: 陈晓阳; 余剑; 周井玲; 嵇文超; 周越; 段磊
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2014-09-17
Filing date: 2014-09-17
Publication date: 2014-12-24

Abstract

本发明涉及一种轴承球摩擦磨损试验机，一个箱体和一个电机安装在底座上；电机的输出轴上固定连接主动皮带轮，第一皮带安装在主动皮带轮上，并依次连接安装在箱体内的导轮，第一支撑轮，第二支撑轮，以及从动皮带轮，从动皮带轮通过动力传动轴连接第一皮带轮，第一皮带轮通过第二皮带连接第二皮带轮，第二皮带轮通过加载轮轴连接加载轮，加载轮安装在箱体的顶盖的中部下面；一个被试轴承球和两个陪试滚子位于加载轮，第一支撑轮，导轮和第二支撑轮之间。一个加载装置安装在箱体的一侧；一个位移传感器安装在顶盖中部正上方；一个加速度传感器安装在顶盖的中部；一个温度传感器安装在被试轴承球的甩油处；一个转速传感器安装在第二皮带轮处。

Description

一种轴承球摩擦磨损试验机

技术领域

本发明涉及一种轴承球摩擦磨损试验机，属于轴承技术领域。

背景技术

滚动轴承在工作时摩擦副接触区滑动和滚动同时存在，工况复杂多变。目前，已有多种试验设备可以用于轴承的摩擦磨损试验，但是功能上比较单一，多局限于利用传统的仅具有单种运动方式的试验机，并且传统的试验机针对磨损测量的测试原理一般采用不连续测定法（如实验前后称重，测定体积变化等），不能体现出轴承球摩擦磨损过程中的系统性和时变性。

发明内容

本发明的目的是为了克服原三点接触轴承球疲劳寿命试验机在轻载条件下易发生打滑现象，且轴承球试验工况单一的问题，提供一种轴承球摩擦磨损试验机。既可实现纯滚动又可实现滑滚比可控的轴承球摩擦磨损试验机，在试验过程中可实现无极变速，并能在线测量轴承球磨损量，该试验机结构简单，效率高，稳定可靠，实用性强，更能反映滚动轴承的实际运行工况。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种轴承球摩擦磨损试验机，包括底座，一个箱体和一个电机安装在所述底座上；所述电机的输出轴上固定连接主动皮带轮，第一皮带安装在主动皮带轮上，并依次连接安装在箱体内的导轮，第一支撑轮，第二支撑轮，以及从动皮带轮，所述从动皮带轮通过动力传动轴连接第一皮带轮，所述第一皮带轮通过第二皮带连接第二皮带轮，所述第二皮带轮通过加载轮轴连接加载轮，所述加载轮安装在箱体的顶盖的中部下面；一个被试轴承球和两个陪试滚子位于加载轮，第一支撑轮，导轮和第二支撑轮之间，所述被试轴承球与所述加载轮纯滚动或滚动兼滑动接触，改变所述第一皮带轮和所述加载轮传动比实现所述被试轴承球与加载轮的滑滚接触，所述被试球与第一陪试滚子和第二陪试滚子滚动接触，第一陪试滚子分别与被试轴承球、第一支撑轮和导轮滚动接触，所述第二陪试滚子分别与被试轴承球、导轮和第二支撑轮滚动接触；一个加载装置安装在箱体的一侧，包括螺杆，加载螺母和弹簧，一根螺杆穿过顶盖外端的叉口后固定在箱体的底部，螺杆上端套上弹簧，然后旋上加载螺母，所述顶盖的内端与箱体侧壁铰接。

还包括测量装置：一个位移传感器安装在顶盖中部正上方，以在线测量被试轴承球正上方的位移信号，实现被试轴承球磨损量的在线测量；一个加速度传感器安装在顶盖的中部，以测试试验机的振动信号；一个温度传感器安装在被试轴承球的甩油处，以测量润滑油温度的变化；一个转速传感器安装在第二皮带轮处，用以测量加载轮的转速。

与现有技术相比，本发明具有如下的优点：

本发明能克服被试轴承球在三点接触疲劳寿命试验机上进行试验时，易发生打滑的现象，实现轴承球在被试过程中的纯滚动，并且能够实现稳定的滑滚比工况；通过变频器改变电机转速，可实现被试轴承球的无极调速，更好的模拟轴承球的实际运行情况；能够在线测量被试轴承球的磨损量，同时能比较精确测试出实际轴承球滚动接触疲劳寿命和在滑滚工况下的摩擦磨损性能，为轴承球的机械物理性能客观评定，摩擦磨损规律的研究提供可靠的试验手段。

附图说明

图1是本发明轴承球滑滚比可控摩擦磨损试验机的一个实施例的结构示意图。

图2是本发明轴承球滑滚比可控摩擦磨损试验机传动系统结构简图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的优选实施例详述如下：

参见图1～2，一种轴承球摩擦磨损试验机，包括底座24，一个箱体23和一个电机17安装在所述底座24上；所述电机17的输出轴上固定连接主动皮带轮16，第一皮带15安装在主动皮带轮16上，并依次连接安装在箱体23内的导轮6，第一支撑轮5，第二支撑轮8，以及从动皮带轮11，所述从动皮带轮11通过动力传动轴12连接第一皮带轮14，所述第一皮带轮14通过第二皮带13连接第二皮带轮10，所述第二皮带轮10通过加载轮轴9连接加载轮1，所述加载轮1安装在箱体23的顶盖21的中部下面；一个被试轴承球2和两个陪试滚子位于加载轮1，第一支撑轮5，导轮6和第二支撑轮8之间，所述被试轴承球2与所述加载轮1纯滚动或滚动兼滑动接触，改变所述第一皮带轮14和所述加载轮1传动比实现所述被试轴承球2与加载轮1的滑滚接触，所述被试轴承球2与第一陪试滚子3和第二陪试滚子4滚动接触，第一陪试滚子3分别与被试轴承球2、第一支撑轮5和导轮6滚动接触，所述第二陪试滚子4分别与被试轴承球2、导轮6和第二支撑轮8滚动接触；一个加载装置安装在箱体23的一侧，包括螺杆18，加载螺母19和弹簧20，一根螺杆18穿过顶盖21外端的叉口后固定在箱体23的底部，螺杆18上端套上弹簧20，然后旋上加载螺母19，所述顶盖21的内端与箱体23侧壁铰接。

还包括测量装置：一个位移传感器7安装在顶盖21中部正上方，以在线测量被试轴承球2正上方的位移信号，实现被试轴承球2磨损量的在线测量；一个加速度传感器安装在顶盖21的中部，以测试试验机的振动信号；一个温度传感器安装在被试轴承球2的甩油处，以测量润滑油温度的变化；一个转速传感器安装在第二皮带轮10处，用以测量加载轮1的转速。

单独对轴承球进行纯滚动或者滑滚比可控工况下的试验，可以剔除轴承内众多因素相互影响，通过变频器改变电机转速，实现被试轴承球无极变速，更真实的模拟轴承球在实际运行时的工况，能准确实时的测量出被试轴承球在试验过程中的磨损量、振动值等物理参数，从而能够可靠的研究轴承球在工作过程中的摩擦磨损规律。本试验机被试轴承球的转速为0~23000转/分，接触载荷达4KN，接触应力达7GPa，通过改变传动带轮轮齿数，可实现轴承球在不同滑滚比工况下进行摩擦磨损试验。在试验过程中，使用热电偶在线测量被试轴承球的温升，使用电涡流位移传感器在线测量被试轴承球的磨损量。当被试轴承球发生疲劳点蚀时，增大振动输出来终止试验，当被试轴承球磨损量达到一定阈值，也可自动终止试验。

Claims

1.一种轴承球摩擦磨损试验机，其特征在于，包括底座（24），一个箱体（23）和一个电机（17）安装在所述底座（24）上；所述电机（17）的输出轴上固定连接主动皮带轮（16），第一皮带（15）安装在主动皮带轮（16）上，并依次连接安装在箱体（23）内的导轮（6），第一支撑轮（5），第二支撑轮（8），以及从动皮带轮（11），所述从动皮带轮（11）通过动力传动轴（12）连接第一皮带轮（14），所述第一皮带轮（14）通过第二皮带（13）连接第二皮带轮（10），所述第二皮带轮（10）通过加载轮轴（9）连接加载轮（1），所述加载轮（1）安装在箱体（23）的顶盖（21）的中部下面；一个被试轴承球（2）和两个陪试滚子位于加载轮（1），第一支撑轮（5），导轮（6）和第二支撑轮（8）之间，所述被试轴承球（2）与所述加载轮（1）纯滚动或滚动兼滑动接触，改变所述第一皮带轮（14）和所述加载轮（1）传动比实现所述被试轴承球（2）与加载轮（1）的滑滚接触，所述被试轴承球（2）与第一陪试滚子（3）和第二陪试滚子（4）滚动接触，第一陪试滚子（3）分别与被试轴承球（2）、第一支撑轮（5）和导轮（6）滚动接触，所述第二陪试滚子（4）分别与被试轴承球（2）、导轮(6)和第二支撑轮(8)滚动接触；一个加载装置安装在箱体（23）的一侧，包括螺杆（18），加载螺母（19）和弹簧（20），一根螺杆（18）穿过顶盖（21）外端的叉口后固定在箱体（23）的底部，螺杆（18）上端套上弹簧（20），然后旋上加载螺母（19），所述顶盖（21）的内端与箱体（23）侧壁铰接。

2.根据权利要求1所述的轴承球摩擦磨损试验机，其特征在于，还包括测量装置：一个位移传感器（7）安装在顶盖（21）中部正上方，以在线测量被试轴承球（2）正上方的位移信号，实现被试轴承球（2）磨损量的在线测量；一个加速度传感器安装在顶盖（21）的中部，以测试试验机的振动信号；一个温度传感器安装在被试轴承球（2）的甩油处，以测量润滑油温度的变化；一个转速传感器安装在第二皮带轮（10）处，用以测量加载轮（1）的转速。