CN104359675B - 飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验方法 - Google Patents

Abstract

一种飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验方法，所使用的试验机包括拖动系统和加载系统组成，通过拖动系统使试验轴承按规定的转速旋转，加载系统为试验轴承提供试验载荷，用于模拟飞机着陆瞬间机轮轴承的使用工况，能够有效、可靠的激发出故障。为研究更高转速、更重负荷的航空机轮轴承提供可信的试验依据，缩短了研制周期。

Description

飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验方法

技术领域

本发明涉及一种飞机机轮轴承负荷冲击试验机，具体是一种模拟飞机机轮轴承在飞机着陆瞬间承受负荷冲击工况的试验方法。

背景技术

随着飞机的发展，飞机起飞与着陆时速度及重量逐渐增加，起飞与着陆过程中的安全问题日益突出，对机轮轴承的性能与可靠性要求也越来越高，它关系到飞机的安全返航、持续作战能力和适应机场的能力。

机轮轴承不仅用来支撑机轮，引导机轮的旋转方向，减小转动过程中的摩擦，并承受对机轮和轮轴之间的各种载荷。而且，轴承对飞机的工作性能、寿命、各项经济指标及可靠性都有很大影响，甚至在某些情况下也会造成飞行安全事故。

作为易损件的机轮轴承，因为机轮轴承未能正常工作的事故占一定的比例，因此如何有效的提高飞机着陆时的安全性，提高飞机对各种载荷状况、跑道状况、气候条件的适应能力，成为飞机机轮轴承的主要研究目标。

大部分轴承的运动方式是外圈固定、内圈旋转。飞机机轮轴承有它独特之处，区别于其他轴承最大的特点是外圈旋转、内圈固定的运动方式，以及它在使用过程中的工况。

由于飞机采用的圆锥轴承的几何特点及设计特点，它可以承受径向和轴向的综合载荷。外滚道与轴承中心线夹角越大，能承受的轴向推力和径向推力的比值越大，滚棒和滚道的接触线越长，那么承受载荷的能力越强。飞机处于不同的工作状态，轴承的受力情况不同。

1、飞机处于静止状态，轴承主要承受静止载荷。飞机的重力产生的停机载荷P通过轴承的滚棒传递给外滚道，即轮毂。P可沿轴向分解为轴向力N和垂直于外滚道的力F。

2、飞机在地面滑行时，主要也承受垂直载荷。由于地面的不绝对平整，飞机的上下震动的幅度大于飞机的重力。

3、着陆时，机轮接地的瞬间首先主要受到巨大的静止垂直冲击载荷，继而机轮以很高的加速度加速达到与飞机同样的速度在地面滑跑。如果飞机产生了重着陆，轴承在未运转的状态下承受这种冲击载荷的危害是很大的。如果带侧滑接地，如侧风较大的时候，机轮还要收到较大的侧向载荷，机轮受到侧向摩擦力时，由于惯性作用，飞机有向一侧倾斜的趋势。因此作用在外侧轴承上的垂直载荷和侧向载荷要比内侧大。

轴承常见的几种失效方式中，对飞机机轮轴承威胁最大的为机轮轴承在承受较大的冲击载荷后，由于过载包括局部过载而使接触面发生塑性屈服，称为塑性变形失效。

随着目前世界各国对大型运输机的需求越来越大，研制高转速重负荷的机轮轴承也越来越迫切，人们也越来越认识到机轮轴承试验的重要性。轴承试验是轴承设计和制造过程中一个不可或缺的重要验证过程，在轴承试验机上按照轴承的实际安装工况、实际运行状态，即轴承的转速、轴向载荷、径向载荷以及环境温度、润滑状态等按照实际工况给定进行运转，达到预定寿命或到轴承失效。

根据机轮轴承在飞机着陆瞬间的受力工况，在飞机着陆时，飞机机轮触地到机轮旋转至与飞机速度同等的线速度，这一速度上升沿历时小于200ms。如果轴承试验机需模拟飞机着陆时机轮轴承的工况，这要求轴承试验机在200ms以内将机轮轴承速度驱动至飞机着陆转速，同时载荷加载至额定载荷，并能模拟飞机着陆时对机轮轴承的冲击加速度。巨大载荷的加载冲击，使得由机轮轴承的摩擦阻力带来的阻力矩非常大，如此苛刻的条件，目前的科学技术不大可能利用电机或电主轴直接将机轮轴承在200ms以内驱动至如此高的转速。

国内外现有轴承试验机种类繁多，均未涉及冲击载荷的试验。目前国内探索飞机着陆冲击工况的试验方法为起落架的落震试验，以整套起落架为代价，使用吊车悬挂至一定高度进行自由落体的落震试验，得到相关冲击加速度等试验数据。此方法成本高，试验实施难度大，只能勉强模拟冲击时的加速度且试验过程中机轮并未能转动，与飞机实际着陆工况相差甚大，试验数据不可靠。

随着现代飞机性能要求的不断提高，对飞机机轮的性能提出了更高的要求，机轮应具有重量轻、承载能力大、寿命高，并能承受大的冲击载荷，因此，对机轮的选用轴承也提出更高的要求。机轮轴承通过重载、冲击载荷和寿命试验结果，以供机轮选用已是必然趋势。

综上所述，国内专门针对飞机机轮轴承的模拟试验方法可以说仍是片薄弱区域，尤其是在模拟飞机高速重负荷的冲击试验领域上，仍是片空白。此时对机轮轴承在飞机着陆瞬间的工况数据的探索迫在眉睫，推出针对航空机轮轴承工况相符的模拟试验方法势在必行。

发明内容

为克服现有技术中存在的成本高、试验实施难度大和试验数据不可靠的不足，本发明提出了一种飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验方法。

本发明通过轴承试验机的加载装置进行所述的飞机机轮轴承静态载荷模拟试验；所述的轴承试验机的加载装置包括液压缸、固定板、载荷传感器、立柱、活动板、橡胶轮、加载头、加载轴、制动器和制动盘；加载装置通过立柱固定在地基板的上表面；固定板固定在立柱顶端端面上；液压缸安装在所述固定板上表面的几何中心，并使该液压缸的伸缩杆穿过固定板后位于该固定板的下表面与活动板上表面之间；所述活动板水平安装在所述立柱的中部，并以立柱为导轨上下移动；所述活动板上表面几何中心安装有载荷传感器；所述活动板下表面有导轨槽，加载头的加载基板安装在该导轨槽内；在液压缸的伸缩杆的端面与活动板之间固定安装载荷传感器；加载轴的两端分别固定在加载头的两个加载臂上；试验轴承安装在加载轴的中部；橡胶轮套装在所述试验轴承的外圈上；制动盘套装在加载轴上，并且该制动盘上的法兰与橡胶轮的一个端面固定连接；所述制动盘的制动碟片位于制动器的制动夹片中；所述制动器的上端固定在加载头内加载基板的下表面；

所述飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验的步骤是：

步骤1：测量并记录试验前轴承游隙，安装试验轴承。试验轴承一组两套对称安装在橡胶轮内，试验轴承的外圈固定在钢圈内，内圈固定安装在加载轴上。加载轴两端通过轴套安装在加载头的加载臂上。在完成安装后的各轴承内圈表面粘贴热电偶，并将该热电偶与数据采集器通过导线连接。

步骤2：载荷传感器调零。启动加载系统，提升加载装置中活动板的高度，使安装在该活动板下方的橡胶轮处于悬空状态。因活动板及加载头的自重，垂直加载时所述自重的重力将作为垂直载荷的一部分施加于试验轴承上，因此在橡胶轮处于悬空状态下，调整载荷传感器至零位。

步骤3：调整试验机至冲击加载的状态。加载活动板沿立柱12以1mm/s的速度向下移动；通过加载活动板调整安装在加载头上的橡胶轮的位置，使该橡胶轮的圆周表面与静止的鼓轮的圆周表面有0～20mm的间隙，通过该间隙量调整试验轴承冲击加速度值和冲击载荷峰值。

步骤4：负荷冲击载荷试验。

第一步：确定加载试验的参数。所述的加载试验参数包括：油缸输出的工作压力、试验轴承的试验载荷。其中：

油缸输出的工作压力通过公式(1)确定：

式中：D是液压缸内径，单位为m；F是液压缸推力，单位为N；P是工作压力，单位为MPa。

试验轴承的试验载荷与该试验轴承的额定载荷相同

根据橡胶轮的线速度与鼓轮的线速度相同的原理，得到公式

胶轮直径×π×轴承的最高工作转速＝鼓轮直径×π×鼓轮转速度

通过所述公式确定鼓轮的转速

橡胶轮的转速与轴承的转速相同。三相交流变频调速异步电机的转速与鼓轮的转速相同。

第二步：当所述各试验参数确定后，对试验轴承进行冲击载荷和转速谱加载试验。试验中：

启动三相交流变频调速异步电机，通过离合器、联轴器带动鼓轮旋转。通过数据采集器采集热电偶的数据。通过载荷传感器监测所施加在试验轴承上的载荷。

通过控制三相交流变频调速异步电机带动鼓轮的转速在0～6s内线性加速至1468rpm，并保持。

在鼓轮转速达到1468rpm平稳1秒后，通过瞬间加大加载油缸进口处的油压，使油缸输出的工作压力在0～0.3s内增加至8.18MPa，油缸的活塞杆通过载荷传感器带动加载活动板进行冲击加载，当加载活动板带动安装在加载头上的橡胶轮向鼓轮施加冲击载荷，继而将该冲击载荷传递给位于鼓轮内的轴承；轴承受到的冲击载荷为径向冲击载荷。

在进行负荷冲击加载的同时，零转速橡胶轮压向高速旋转的鼓轮，形成摩擦力带动橡胶轮被动加速旋转，橡胶轮将带动试验轴承被动旋转，在200mS内从零转速加速至与鼓轮相等的线速度，即7100rpm。

在试验轴承载荷和转速平稳后保持2.5秒，进行快速卸载，载荷在0.3秒内卸载至0KN。控制电机减速至停止转动。通过控制制动器夹紧制动盘20，6秒内使试验轴承停止转动。

步骤5：检测试验结果；试验轴承卸载并止转后，向上移动加载头使得橡胶轮离开鼓轮。拆卸试验轴承并采用常规方法检测该轴承的有无裂纹、变形、点蚀，有无疲劳剥落或剥落深度、面积大小，测量和记录实验后游隙。采用常规方法对数据采集器采集到的热电偶的数据进行分析。至此完成对轴承的负荷冲击载荷试验。

本发明旨在实现飞机机轮在着陆瞬间机轮轴承转动与受力工况的模拟。

本发明建立在一种对滚式飞机机轮轴承负荷冲击试验机的基础上，试验机主要由拖动系统和加载系统组成，拖动系统提供动力，使试验轴承按规定的转速旋转；加载系统为试验轴承提供试验载荷，保证试验轴承按规定的载荷试验。

所述的拖动系统包括变频器、三相交流变频调速异步电机、离合器、联轴器、鼓轮和轴承座。所述的变频器用于控制三相交流变频调速异步电机。所述的三相交流变频电机通过离合器和鼓轮相连，鼓轮固定于两个轴承座上。

所述的加载系统为立式液压加载，包括液压系统、加载液压缸、加载台架、载荷传感器、加载头、加载轴、制动盘、刹车夹器和用于安装机轮轴承的橡胶轮、圆螺母。

所述的加载台架包括基板、四个立柱、活动板和固定板，其中基板位于地平面，其四个角分别固定一个圆柱体立柱。所述的四个立柱的一端固定于基板的四个角，另一端安装方形固定板，固定板的几何中心位置有通孔，用于安装加载油缸。所述的活动板水平位于基板与固定板之间，四个角上各有一个圆形通孔，每个圆形通孔各穿过一个立柱，活动板以四个立柱为导轨，可上下移动；活动板的上表面的几何中心位置有凸台，用于安装载荷传感器的一端，载荷传感器另一端与加载油缸相连；活动板的下表面纵向设有圆弧形凹槽的导轨，导轨的两面各匀布有五个螺纹孔。

所述的加载头为圆弧形双臂对称式U型加载头，其上端部分为圆弧凸形板，两个加载臂对称位于其下端部分。加载头上端面的圆弧凸形板安装于活动板下表面的圆弧形凹槽导轨上，其圆弧凸型板圆弧外径与圆弧形凹槽导轨的凹槽内径相等。圆弧凸形板可在圆弧凹槽导轨平面上调整安装角度，并通过导轨两个端面上的螺栓压紧固定。U形加载头的两臂各有一个通孔，可通过轴套安装加载轴。所述的加载轴为橡胶轮、试验轴承提供安装支撑。

所述的橡胶轮有两层，内层为钢圈，用于对称安装两套试验轴承，外层为钢圈外表面的包胶，材料为硫化橡胶。橡胶轮的一个端面上匀布四个螺纹孔，用于安装刹车用的制动盘。所述的圆螺母为两个，分别用于固定橡胶轮内的两套机轮轴承。

所述的液压系统为加载液压缸提供压力源。所述的加载液压缸固定于固定板的几何中心，通过载荷传感器和活动板相连，可驱动以四个立柱为导轨的活动板移动，并能为机轮轴承提供加载载荷。所述的载荷传感器用于测量加载载荷。

试验机工作原理如下：

试验时，试验轴承为一组两套的机轮轴承，对称安装于橡胶轮内。

试验机在进行高转速重负荷冲击试验时，可实现对飞机着陆瞬间机轮轴承使用工况的模拟。试验前，根据此型号机轮轴承所承受的额定载荷及额定转速，计算出鼓轮相应的额定转速及液压缸加载时的额定试验压力。将装有试验轴承的橡胶轮安装在加载系统的加载头上，启动油泵，液压系统达到额定工作压力。控制液压缸推动移动加载部分向前移动，使橡胶轮与鼓轮之间的距离达到临界接触状态，启动电动机带动鼓轮旋转至额定转速。此时利用加载液压缸对轴承实施冲击加载，瞬间提升液压缸输入压力，使橡胶轮压向高速旋转的鼓轮；冲击加载时，通过载荷传感器记录冲击时载荷上升状况，载荷值速将在0.2s内从零值上升至额定载荷值。同时，橡胶轮压在鼓轮上后，在摩擦力的作用下被动旋转，试验轴承转速将在200ms以内达到额定转速。

现有技术并无模拟飞机着陆时机轮轴承冲击工况的试验方法，只在试验机轮轴承的动/静态试验时加以评估，而机轮轴承失效归咎其原因，大部分为轴承受到过载的冲击载荷后产生的裂纹、剥落、塑性变形等引起故障，因此很大一部分故障激发不出来；本发明能基本模拟飞机着陆时机轮轴承瞬时冲击受力工况，能够有效、可靠的激发出故障。

本发明参考了国内风电轴承、高铁轴承以及飞机发动机轴承的等轴承的试验方法，同时参照了目前国内先进的大型飞机机轮试验台的试验方法，达到了模拟飞机在起飞、高速滑行、着陆时冲击瞬间、侧偏着陆以及停止过程中机轮轴承受力工况、试验条件等使用工况状态，可全面地反映机轮轴承的工况，以对其强度、寿命进行准确的评估，为研究更高转速、更重负荷的航空机轮轴承提供可信的试验依据，可大大缩短其研制周期，填补了国内此类技术领域的空白。

附图说明

图1：本发明使用的试验机的结构示意图。

图2：试验轴承安装示意图。

图3：负荷冲击载荷试验转速和载荷谱。

图4：本发明的流程图。图中：

1.三相交流变频调速异步电机；2.离合器；3.轴承座；4.鼓轮；5.基板；6.橡胶轮；7.U形加载头；8.加载轴；9.制动器；10.活动板；11.载荷传感器；12.立柱；13.固定板；14.液压缸；15.轮轴；16.联轴器；17.圆螺母；18.轴套；19.试验轴承；20.制动盘；21.冲击载荷；22.鼓轮转速；23.试验轴承转速。

具体实施方式

本实施例是某型飞机机轮轴承的负荷冲击载荷试验，采用的试验机为飞机机轮轴承负荷冲击试验机。所述负荷冲击载荷试验的内容包括试验轴承在额定载荷冲击和速度下有无裂纹、变形、点蚀，有无疲劳剥落或剥落深度、面积大小，以及在载荷及转速的作用下试验轴承内圈的温度变化曲线，试验前后游隙变化。

所述的飞机机轮轴承负荷冲击试验机包括加载系统和驱动系统。

所述加载系统为立式液压加载方式，被公开在2014102708950的发明创造中。该加载系统包括基板5、橡胶轮6、U型加载头7、加载轴8、制动器9、活动板10、载荷传感器11、立柱12、固定板13、液压缸14、联轴器16、圆螺母17、轴套18、试验轴承19、制动盘20。其中拖动系统位于基坑内，基板5位于基坑上表面，加载系统安装在所述基板5上表面。拖动系统中的鼓轮安装在轮轴15上，并使该鼓轮的圆周表面穿过位于基板5上的鼓轮槽，与加载系统中的橡胶轮6配合。所述橡胶轮套装在加载系统

所述的橡胶轮6包括钢圈和包胶。钢圈的一个端面上匀布四个螺纹孔，用于安装制动盘20。钢圈的两个个端面的内径尺寸按试验轴承19的外径执行。包胶为硫化橡胶包胶于钢圈的外圈上。

立柱12共四个分布于基板5的四个角，并作为活动板10上下移动的导轨，承受加载时的轴向和径向力。固定板13水平安装，固定于四个立柱12上方，其几何中心安装固定加载油缸14，并承受垂直冲击加载载荷的反作用力。加载油缸14与活动板10之间安装拉压式载荷传感器11，用于测量冲击加载载荷值。

所述的活动板10包括凸台、基板和圆弧形凹槽导轨。基板为四方体钢板，其四个角各有一个圆形通孔，通孔尺寸为立柱12的外径尺寸执行。凸台位于基板上端面的几何中心处，用于安装载荷传感器11。圆弧形凹槽导轨纵向位于基板的下端面几何中心处，其两侧的幅面上各匀布五个螺纹孔。活动板10水平安装，其基板的四个角的圆形通孔，分别套于四个立柱12上，可利用立柱12为导轨上下移动。

所述的U型加载头包括圆弧板和两个加载臂。圆弧板的上端面为凸形圆弧面。两个加载臂对称地位于圆弧板的下端面。每个加载臂的下端有圆形通孔，其通孔尺寸按加载轴8端面外径执行。

驱动系统为对滚式被动驱动机轮轴承，该驱动系统的结构特征被公开在申请号为201410293088.0的发明创造中，包括三相交流变频调速异步电机1、离合器2、轴承座3、轮轴15和鼓轮4。该驱动系统中，三相交流变频调速异步电机1的转子与离合器2的一个端面相连，离合器2的另一个端面通过联轴器16与轮轴15相连。轮轴15安装与两个轴承座3上。鼓轮4安装于轮轴3上。三相交流变频调速异步电机1可通过离合器2、联轴器16、轮轴15带动鼓轮4转动。

实施中，试验轴承19一组两套安装于橡胶轮6内，试验轴承的外圈固定于钢圈内，内圈安装于加载轴上，并通过圆螺母17紧固。加载轴8两端通过轴套18安装于U型加载头7的加载臂上。U型加载头7的上端面的圆弧板安装于活动板10下端面的圆弧形凹槽导轨内，并通过导轨两端面的螺栓压紧。

所使用的加载装置为垂直加载装置，通过加载装置的垂直加载实现模拟飞机载荷对机轮轴承的负荷加载。负荷冲击载荷试验时，额定载荷为275KN。

本实施例中,橡胶轮φ248mm，鼓轮直径φ1200mm。选用加载液压缸活塞直径为280mm，活塞杆直径为160mm。

本实施例的具体步骤包括：

步骤1：测量并记录试验前轴承游隙，安装试验轴承。试验轴承19一组两套对称安装在橡胶轮6内，试验轴承的外圈固定在钢圈内，内圈安装在加载轴8上，并通过圆螺母17紧固。加载轴8两端通过轴套18安装于U型加载头7的加载臂上。在完成安装后的各轴承内圈表面粘贴热电偶，并将该热电偶与数据采集器通过导线连接。

步骤2：载荷传感器调零。启动加载系统，控制加载油缸伸缩杆的伸出长度，提升活动板的高度，使安装在该活动板下方的橡胶轮处于悬空状态。因活动板及加载头的自重，垂直加载时所述自重的重力将作为垂直载荷的一部分施加于试验轴承上，因此在橡胶轮处于悬空状态下，调整载荷传感器至零位。

步骤3：调整试验机至冲击加载的状态。控制加载油缸14推动加载活动板10沿立柱12以1mm/s的速度向下移动；通过加载活动板调整安装在加载头上的橡胶轮的位置，使该橡胶轮的圆周表面与静止的鼓轮4的圆周表面有0～20mm间隙。通过调整所述间隙的间隙量，实现对冲击加速度值和冲击载荷峰值的调整。间隙量越大，额定载荷下对应的负荷冲击加载时形成的冲击加速度越大，冲击载荷峰值越高。本实施例为橡胶轮与鼓轮表面接触状态。

步骤4：负荷冲击载荷试验。

第一步：首先确定加载试验的参数。所述的加载试验参数包括：油缸输出的工作压力和试验轴承的试验载荷。其中：

油缸输出的工作压力通过公式(1)确定：

式中：D是液压缸内径，单位为m；F是液压缸推力，单位为N；P是工作压力，单位为MPa。

本实施例中，液压缸活塞直径为280mm，油缸输出的工作压力为4.47MPa。

试验轴承的试验载荷与该试验轴承的额定载荷相同，本实施例中，所述试验轴承的试验载荷为275KN。

本实施例中，轴承工作转速最高7100r/min，橡胶轮φ248mm，鼓轮直径φ1200mm。根据橡胶轮的线速度与鼓轮的线速度相同的原理，得到公式

胶轮直径×π×轴承的最高工作转速＝鼓轮直径×π×鼓轮转速度

通过所述公式确定鼓轮的转速。本实施例中，鼓轮的转速为1468r/min。

橡胶轮的转速与轴承的转速相同。三相交流变频调速异步电机的转速与鼓轮的转速相同。

第二步：当所述各试验参数确定后，对试验轴承进行冲击载荷和转速谱加载试验。试验中：

启动三相交流变频调速异步电机1，通过离合器2、联轴器16带动鼓轮旋转。通过数据采集器采集热电偶的数据。通过载荷传感器11监测所施加在试验轴承上的载荷。

通过控制三相交流变频调速异步电机1带动鼓轮0～6s内转速线性加速至1468rpm，并保持。

在鼓轮转速达到1468rpm平稳1秒后，通过瞬间加大加载油缸进口处的油压，使油缸输出的工作压力在0～0.3s内增加至8.18MPa，油缸的活塞杆通过载荷传感器带动加载活动板进行冲击加载，当加载活动板带动安装在加载头上的橡胶轮向鼓轮4施加冲击载荷，继而将该冲击载荷传递给位于鼓轮4内的轴承；轴承受到的冲击载荷为径向冲击载荷。

在进行负荷冲击加载的同时，零转速橡胶轮压向高速旋转的鼓轮，形成巨大的摩擦力带动橡胶轮被动加速旋转，橡胶轮将带动试验轴承被动旋转，在200mS内从零转速加速至与鼓轮相等的线速度，即7100rpm。

在试验轴承载荷和转速平稳后保持2.5秒，进行快速卸载，载荷在0.3秒内卸载至0KN。控制电机减速至停止转动。通过控制制动器9夹紧制动盘20，6秒内使试验轴承停止转动。

步骤5：检测试验结果；试验轴承卸载并止转后，向上移动加载头使得橡胶轮离开鼓轮4。拆卸试验轴承并采用常规方法检测该轴承的有无裂纹、变形、点蚀，有无疲劳剥落或剥落深度、面积大小，测量和记录实验后游隙。采用常规方法对数据采集器采集到的热电偶的数据进行分析。至此完成对轴承的负荷冲击载荷试验。

Claims (1)

1.一种飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验方法，通过轴承试验机的加载装置进行所述的飞机机轮轴承静态载荷模拟试验；所述的轴承试验机的加载装置包括液压缸、固定板、载荷传感器、立柱、活动板、橡胶轮、加载头、加载轴、制动器和制动盘；加载装置通过立柱固定在地基板的上表面；固定板固定在立柱顶端端面上；液压缸安装在所述固定板上表面的几何中心，并使该液压缸的伸缩杆穿过固定板后位于该固定板的下表面与活动板上表面之间；所述活动板水平安装在所述立柱的中部，并以立柱为导轨上下移动；所述活动板上表面几何中心安装有载荷传感器；所述活动板下表面有导轨槽，加载头的加载基板安装在该导轨槽内；在液压缸的伸缩杆的端面与活动板之间固定安装载荷传感器；加载轴的两端分别固定在加载头的两个加载臂上；试验轴承安装在加载轴的中部；橡胶轮套装在所述试验轴承的外圈上；制动盘套装在加载轴上，并且该制动盘上的法兰与橡胶轮的一个端面固定连接；所述制动盘的制动碟片位于制动器的制动夹片中；所述制动器的上端固定在加载头内加载基板的下表面；

其特征在于，所述飞机机轮轴承负荷冲击载荷的试验的步骤是：

步骤1：测量并记录试验前轴承游隙，安装试验轴承：试验轴承一组两套对称安装在橡胶轮内，试验轴承的外圈固定在钢圈内，内圈固定安装在加载轴上；加载轴两端通过轴套安装在加载头的加载臂上；在完成安装后的各试验轴承内圈表面粘贴热电偶，并将该热电偶与数据采集器通过导线连接；

步骤2：载荷传感器调零：启动加载系统，提升加载装置中活动板的高度，使安装在该活动板下方的橡胶轮处于悬空状态；因活动板及加载头的自重，垂直加载时所述自重的重力将作为垂直载荷的一部分施加于试验轴承上，因此在橡胶轮处于悬空状态下，调整载荷传感器至零位；

步骤3：调整试验机至冲击加载的状态：加载活动板沿立柱12以1mm/s的速度向下移动；通过加载活动板调整安装在加载头上的橡胶轮的位置，使该橡胶轮的圆周表面与静止的鼓轮的圆周表面有0～20mm的间隙，通过该间隙量调整试验轴承冲击加速度值和冲击载荷峰值；

步骤4：负荷冲击载荷试验：

第一步：确定加载试验的参数；所述的加载试验参数包括：油缸输出的工作压力和试验轴承的试验载荷；

根据橡胶轮的线速度与鼓轮的线速度相同的原理，得到公式

胶轮直径×π×轴承的最高工作转速＝鼓轮直径×π×鼓轮转速度

通过所述公式确定鼓轮的转速

橡胶轮的转速与试验轴承的转速相同；三相交流变频调速异步电机的转速与鼓轮的转速相同；

所述油缸输出的工作压力通过公式(1)确定：

$P=\frac{4F}{{\mathrm{\πD}}^2}\×{10}^{-6}---\left(1\right)$

式中：D是液压缸内径，单位为m；F是液压缸推力，单位为N；P是工作压力，单位为MPa；

试验轴承的试验载荷与该试验轴承的额定载荷相同；

第二步：当所述各试验参数确定后，对试验轴承进行冲击载荷和转速谱加载试验；试验中：

启动三相交流变频调速异步电机，通过离合器、联轴器带动鼓轮旋转；通过数据采集器采集热电偶的数据；通过载荷传感器监测所施加在试验轴承上的载荷；

通过控制三相交流变频调速异步电机带动鼓轮的转速在0～6s内线性加速至1468rpm，并保持；

在鼓轮转速达到1468rpm平稳1秒后，通过瞬间加大加载油缸进口处的油压，使油缸输出的工作压力在0～0.3s内增加至8.18MPa，油缸的活塞杆通过载荷传感器带动加载活动板进行冲击加载，当加载活动板带动安装在加载头上的橡胶轮向鼓轮施加冲击载荷，继而将该冲击载荷传递给位于橡胶轮内的试验轴承；试验轴承受到的冲击载荷为径向冲击载荷；

在进行负荷冲击加载的同时，零转速橡胶轮压向高速旋转的鼓轮，形成摩擦力带动橡胶轮被动加速旋转，橡胶轮将带动试验轴承被动旋转，在200mS内从零转速加速至与鼓轮相等的线速度，即7100rpm；

在试验轴承载荷和转速平稳后保持2.5秒，进行快速卸载，载荷在0.3秒内卸载至0KN；控制电机减速至停止转动；通过控制制动器夹紧制动盘20，6秒内使试验轴承停止转动；

步骤5：检测试验结果：试验轴承卸载并止转后，向上移动加载头使得橡胶轮离开鼓轮；拆卸试验轴承并采用常规方法检测该试验轴承的有无裂纹、变形、点蚀，有无疲劳剥落或剥落深度、面积大小，测量和记录实验后游隙；采用常规方法对数据采集器采集到的热电偶的数据进行分析；至此完成对试验轴承的负荷冲击载荷试验。