CN105571857B - 旋转件轴向加载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转件轴向加载装置，包括：加载轴，用于传递轴向载荷力给旋转件，加载轴经轴承连接旋转件；加载轴上套设有支撑座，支撑座上固接有沿加载轴的轴向布置的导杆，导杆上套设有弹簧件及位于弹簧件之外的用于保证弹簧件受压时稳定性的间隔套，导杆上还套设的用于抵靠弹簧件以传递弹簧件因压缩产生的轴向载荷力的压板，且压板经其轴心处的通孔套设于加载轴上，压板经锁紧机构锁紧至加载轴上，以将轴向载荷力传递至加载轴。本发明结构简单，成本低，施加的轴向载荷力由弹簧件的压缩量决定，且弹簧件的压缩量经间隔套与导向杆的配合为固定值，使得本发明施加的轴向载荷力施力稳固，不会出现波动。

Description

旋转件轴向加载装置

技术领域

本发明涉及传动试验领域，特别地，涉及一种旋转件轴向加载装置。

背景技术

在传动装置旋转件的试验中，需模拟旋转件的实际工况，在旋转件作旋转运动的同时对其施加轴向载荷。

现有的向旋转件施加轴向载荷有两种方案，分别见图1、图2。参照图1，现有方案一中，推力球轴承20’的座圈21’与旋转件10’相配合，推力球轴承20’的轴圈22’与止推垫30’相配合，由液压缸40’的活塞杆41’推动止推垫30’向旋转件10’施加轴向载荷。参照图2，现有方案二中，增加一对互相啮合的斜齿轮，主动斜齿轮50’安装在旋转件10’上，当旋转件10’转动时，根据斜齿轮传动的受力分析，从动斜齿轮60’受到的轴向载荷会反作用到主动斜齿轮50’上，从而向旋转件10’施加轴向载荷。

但现有方案一中，采用液压缸40’向旋转件10’施加轴向载荷，需额外增加一套液压系统和控制系统，成本较高；另外，由于液压系统中的流体自身具有可压缩性，工作过程中，液压系统的压力会出现波动，从而导致不能平稳地向旋转件施加轴向载荷；现有方案二中，增加了一对互相啮合的斜齿轮，在向旋转件10’施加轴向载荷的同时，会对旋转件10’产生额外的径向载荷作用。

发明内容

本发明提供了一种旋转件轴向加载装置，以解决现有的旋转件轴向加载装置因需额外增加液压系统和控制系统导致的成本高及因液压波动导致的轴向载荷不平稳或者在施加轴向载荷时无法避免额外的径向载荷的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种旋转件轴向加载装置，用于对旋转件施加轴向载荷力，旋转件轴向加载装置包括：加载轴，用于传递轴向载荷力给旋转件，加载轴经具有轴向承载能力的轴承连接旋转件；

加载轴上套设有支撑座，支撑座上固接有沿加载轴的轴向布置的导杆，导杆上套设有弹簧件及位于弹簧件之外的用于保证弹簧件受压时稳定性的间隔套，导杆上还套设的用于抵靠弹簧件以传递弹簧件因压缩产生的轴向载荷力的压板，且压板经其轴心处的通孔套设于加载轴上，压板经锁紧机构锁紧至加载轴上，以将轴向载荷力传递至加载轴。

进一步地，支撑座上设有多个导杆，多个导杆沿加载轴的周向对称布置，间隔套设有中心孔及多个弹簧件通孔，中心孔与加载轴配合，弹簧件通孔、弹簧件与导杆一一对应。

进一步地，支撑座的内壁面设有用于与加载轴的外壁配合以保证同轴度的定心段，定心段与加载轴间隙配合。

进一步地，锁紧机构为螺母，螺母经防松机构锁紧定位压板与加载轴。

进一步地，导杆与支撑座采用螺纹连接、过盈配合连接、胶接或者焊接固接，或者导杆与支撑座一体加工成型。

进一步地，弹簧件内径与导杆之间、弹簧件外径与间隔套之间、间隔套与加载轴之间、压板与导杆之间、压板与加载轴之间均采用间隙配合。

进一步地，轴承与旋转件间设置有轴向间隙和径向间隙。

进一步地，轴承的轴承内环经锁紧件锁紧至加载轴上，该轴向加载装置还包括用于将轴承外环锁紧至旋转件以使得轴承外环与旋转件随动的端板。

进一步地，轴承的轴承外环端面设有定位槽，相应地，端板上设有与定位槽配合的凸台，端板经紧固件安装在旋转件上，带动轴承外环随旋转件一起运动。

进一步地，轴承为深沟球轴承或者角接触球轴承。

本发明具有以下有益效果：

本发明旋转件轴向加载装置，通过利用锁紧机构将压板压紧至间隔套端面，使得弹簧件产生弹力，当弹簧件的弹力反作用至压板上时，压板带动加载轴对旋转件平稳地施加轴向载荷力，从而在不产生额外径向载荷力的情况下，向旋转件平稳地施加轴向载荷力。本发明结构简单，成本低，施加的轴向载荷力由弹簧件的压缩量决定，且弹簧件的压缩量经间隔套与导杆的配合为固定值，使得本发明施加的轴向载荷力施力稳固，不会出现波动。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有方案一旋转件轴向加载装置的结构示意图；

图2是现有方案二旋转件轴向加载装置的结构示意图；

图3是本发明优选实施例旋转件轴向加载装置的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大示意图。

附图标记说明：

1、旋转件；2、加载轴；3、轴承；4、端板；

5、紧固件；6、支撑座；61、定心段；7、导杆；8、弹簧件；

9、间隔套；10、压板；11、锁紧机构；12、锁紧件；13、定位槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

针对现有方案一的旋转件轴向加载装置导致的液压系统的压力出现波动导致轴向载荷力不平稳及需额外增加液压系统和控制系统导致的成本高的问题，现有方案二的旋转件轴向加载装置会对旋转件产生额外的径向载荷作用的问题，本实施例提供一种旋转件轴向加载装置，用于对旋转件1平稳地施加轴向载荷力，参照图3及图4，本实施例旋转件轴向加载装置包括：加载轴2，用于传递轴向载荷力给旋转件1，加载轴2经具有轴向承载能力的轴承3连接旋转件1；加载轴2上套设有支撑座6，支撑座6上固接有沿加载轴2的轴向布置的导杆7，导杆7上套设有弹簧件8及位于弹簧件8之外的用于保证弹簧件8受压时稳定性的间隔套9，导杆7上还套设的用于抵靠弹簧件8以传递弹簧件8因压缩产生的轴向载荷力的压板10，且压板10经其轴心处的通孔套设于加载轴2上，压板10经锁紧机构11锁紧至加载轴2上，以将轴向载荷力传递至加载轴2。本实施例轴向载荷加载装置工作时，经锁紧机构11将压板10压紧至间隔套9端面，从而压缩弹簧件8，使其受压产生沿加载轴2轴向的弹力，且弹力的大小可由间隔套9的厚度精确控制，当弹簧件8的弹力反作用至压板10上时，压板10便带动加载轴2对旋转件1施加平稳的轴向载荷力。

本实施例通过利用锁紧机构11将压板10压紧至间隔套9端面，使得弹簧件8产生弹力，当弹簧件8的弹力反作用至压板10上时，压板10带动加载轴2对旋转件1平稳地施加轴向载荷力，从而在不产生额外径向载荷力的情况下，向旋转件平稳地施加轴向载荷力。本发明结构简单，成本低，施加的轴向载荷力由弹簧件8的压缩量决定，且弹簧件8的压缩量经间隔套9与导杆7的配合为固定值，使得本发明施加的轴向载荷力施力稳固，不会出现波动。

优选地，本实施例支撑座6上设有多个导杆7，多个导杆7沿加载轴2的周向对称布置，，间隔套9设有一个中心孔及多个弹簧件通孔，该中心孔与加载轴2配合，各弹簧件通孔、弹簧件8与导杆7一一对应，压板10保证多个压缩的弹簧件8均匀受载；间隔套9用于控制压缩弹簧件8的压缩量，且在锁紧机构11锁紧定位好压板10至间隔套9的端面后，各弹簧件8的压缩量为固定值，不会出现波动，从而可保证对旋转件1平稳地施加轴向载荷；本实施例各弹簧件8的压缩量等于弹簧件8的自由长度减去间隔套9的厚度，可通过改变间隔套9的厚度调整弹簧件8的压缩量；单个弹簧件8受压时产生的弹力与其压缩量等因素有关，对旋转件1施加的总的轴向载荷即等于单个弹簧件8产生的弹力乘以弹簧件8的个数。故通过设置弹簧件8的数量或者改变间隔套9的厚度，可以改变对旋转件1施加的轴向载荷力的大小，且多个弹簧件8沿加载轴2的周向对称布置，确保了施加的载荷力为轴向载荷力。

本实施例中，支撑座6固设于定位平台上，且支撑座6的内壁面设有用于与加载轴2的外壁配合以保证同轴度的定心段61，定心段61与加载轴2间隙配合，允许加载轴2沿轴向移动。

本实施例中，锁紧机构11采用螺母，螺母经防松机构锁紧定位压板10与加载轴2。优选地，螺母经弹簧垫圈和/或平垫圈锁紧压板10与加载轴2，以免螺母松动。

本实施例中，导杆7通过螺纹连接安装在支撑座6上。在其他实施例中，导杆7经过盈配合连接、胶接或者焊接固接至支撑座6上，或者导杆7与支撑座6一体加工成型。

本实施例中，弹簧件8内径与导杆7之间、弹簧件8外径与间隔套9之间、间隔套9与加载轴2之间、压板10与导杆7之间、压板10与加载轴2之间均采用间隙配合，从而方便将压板10压紧至间隔套9的端面且压板10在螺母的作用下锁紧固定至加载轴2上。其中，导杆7和间隔套9可保证弹簧件8在受压产生侧向弯曲的情况下不会失去稳定性。

本实施例中，优选地，参照图4，轴承3与旋转件1间设置有轴向间隙a和径向间隙b。从而允许加载轴2相对于旋转件1作轴向和径向浮动，当加载轴2和旋转件1不同轴时，可避免加载轴2对旋转件1产生额外的径向载荷。参照图3及图4，轴承3的轴承内环经锁紧件12锁紧至加载轴2上，本实施例锁紧件12采用锁紧螺母，锁紧螺母经止动垫圈将轴承内环锁紧至加载轴2上，当然，并不限定采用其他锁紧方式将轴承内环锁紧至加载轴2上。本实施例轴向加载装置还包括用于将轴承外环锁紧至旋转件1以使得轴承外环与旋转件1随动的端板4。本实施例中，轴承3的轴承外环端面设有定位槽13，相应地，端板4上设有与定位槽13配合的凸台，端板4经紧固件5安装在旋转件1上，带动轴承外环随旋转件1一起运动。本实施例紧固件5采用螺栓，优选地，螺栓经防松结构连接端板4与旋转件1，在其他实施例中，紧固件5还可以采用螺钉、螺桩等形式，防松结构包括但不限于平垫圈、弹性垫圈。

本实施例中，轴承3为深沟球轴承或者角接触球轴承等具有轴向承载能力的轴承。

从以上的描述可以得知，本实施例通过利用锁紧机构11将压板10压紧至间隔套9端面，使得弹簧件8产生弹力，当弹簧件8的弹力反作用至压板10上时，压板10带动加载轴2对旋转件1平稳地施加轴向载荷力，从而在不产生额外径向载荷力的情况下，向旋转件平稳地施加轴向载荷力。本发明结构简单，成本低，施加的轴向载荷力由弹簧件8的压缩量决定，且弹簧件8的压缩量经间隔套9与导杆7的配合为固定值，使得本发明施加的轴向载荷力施力稳固，不会出现波动。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种旋转件轴向加载装置，用于对旋转件(1)施加轴向载荷力，其特征在于，所述旋转件轴向加载装置包括：加载轴(2)，用于传递轴向载荷力给所述旋转件(1)，所述加载轴(2)经具有轴向承载能力的轴承(3)连接所述旋转件(1)；

所述加载轴(2)上套设有支撑座(6)，所述支撑座(6)上固接有沿所述加载轴(2)的轴向布置的导杆(7)，所述导杆(7)上套设有弹簧件(8)及位于所述弹簧件(8)之外的用于保证所述弹簧件(8)受压时稳定性的间隔套(9)，所述导杆(7)上还套设的用于抵靠所述弹簧件(8)以传递所述弹簧件(8)因压缩产生的轴向载荷力的压板(10)，且所述压板(10)经其轴心处的通孔套设于所述加载轴(2)上，所述压板(10)经锁紧机构(11)锁紧至所述加载轴(2)上，以将所述轴向载荷力传递至所述加载轴(2)；

所述支撑座(6)上设有多个所述导杆(7)，多个所述导杆(7)沿所述加载轴(2)的周向对称布置，所述间隔套(9)设有中心孔及多个弹簧件通孔，所述中心孔与所述加载轴配合，所述弹簧件通孔、所述弹簧件(8)与所述导杆(7)一一对应。

2.根据权利要求1所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述支撑座(6)的内壁面设有用于与所述加载轴(2)的外壁配合以保证同轴度的定心段(61)，所述定心段(61)与所述加载轴(2)间隙配合。

3.根据权利要求1所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述锁紧机构(11)为螺母，所述螺母经防松机构锁紧定位所述压板(10)与所述加载轴(2)。

4.根据权利要求1所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述导杆(7)与所述支撑座(6)采用螺纹连接、过盈配合连接、胶接或者焊接固接，或者所述导杆(7)与所述支撑座(6)一体加工成型。

5.根据权利要求1所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述弹簧件(8)内径与所述导杆(7)之间、所述弹簧件(8)外径与所述间隔套(9)之间、所述间隔套(9)与所述加载轴(2)之间、所述压板(10)与所述导杆(7)之间、所述压板(10)与所述加载轴(2)之间均采用间隙配合。

6.根据权利要求1所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述轴承(3)与所述旋转件(1)间设置有轴向间隙和径向间隙。

7.根据权利要求6所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述轴承(3)的轴承内环经锁紧件(12)锁紧至所述加载轴(2)上，所述旋转件轴向加载装置还包括用于将所述轴承外环锁紧至所述旋转件(1)以使得所述轴承外环与所述旋转件(1)随动的端板(4)。

8.根据权利要求7所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述轴承(3)的轴承外环端面设有定位槽(13)，相应地，所述端板(4)上设有与所述定位槽(13)配合的凸台，所述端板(4)经紧固件(5)安装在所述旋转件(1)上，带动所述轴承外环随所述旋转件(1)一起运动。

9.根据权利要求1至8任一所述的旋转件轴向加载装置，其特征在于，

所述轴承(3)为深沟球轴承或者角接触球轴承。