CN106226230A - 一种球盘试验机的机械加载装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种球盘试验机的机械加载装置，该装置包括手柄、螺旋推杆、弹簧底座、矩形弹簧、弹簧盖、载荷传感器、电主轴套筒、电主轴I、盘试件、立柱、加载平台、砝码、双头螺柱、加载螺母、盘试件、球试件等；其特征在于：加载平台上放置砝码，并用加载螺母锁紧。旋转手柄，螺旋推杆上下移动，推动钢球、弹簧底座、矩形弹簧、载荷传感器、电主轴I和盘试件一起上下移动，当载荷传感器输出的显示值等于砝码的重量时停止，此时球试件与盘试件之间的法向接触载荷即为加载平台上砝码的重量。

Description

一种球盘试验机的机械加载装置
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其是一种球盘试验机的机械加载装置。
背景技术
为了测量滚动轴承中滚动体和滚道之间的弹流摩擦力，有很多模拟试验机来模拟轴承中滚道与滚动体之间的接触情况，并测量两接触件之间的弹流摩擦力。目前，可以完成摩擦力测试的有四球机、球盘试验机、双圆盘试验机等。其中，球盘试验机应用较广。
在利用球盘试验机进行摩擦力测试时，要求在一定的载荷范围内测试，也即需要在球试件与盘试件之间施加不同的载荷。目前已有的球盘试验机是液压加载或者机械加载。
液压加载的弊端是加载不够精确，还需另外的液压站，成本较高。已有的机械加载方式，是利用安装在杠杆一端的顶针顶在静压轴底部，另一端挂有压块。当电磁元件通电后，会通过电磁力吸引压块，使电磁力和压块的重力之和等于电主轴B、托架和静压立轴的总重力。再在球试件连接的电主轴托架顶部的加载平台上放置砝码来实现加载。但是这种结构存在的缺陷：加载时会存在机械摆动，影响加载稳定性；一旦断电，不能及时卸载，易造成两接触件的表面破坏，甚至断裂；杠杆装置和电磁元件，结构复杂，使用不方便。
发明内容
为了克服背景技术的不足，本发明公开一种球盘试验机的机械加载装置，采用如下技术方案：
一种球盘试验机的机械加载装置，所述装置包括手柄、螺旋推杆、弹簧底座、矩形弹簧、弹簧盖、载荷传感器、电主轴套筒、电主轴I、盘试件、立柱、加载平台、砝码、双头螺柱、加载螺母、盘试件、球试件等；其特征在于：加载平台上放置砝码，并用加载螺母锁紧。旋转手柄，螺旋推杆上下移动，推动钢球、弹簧底座、矩形弹簧、载荷传感器、电主轴I和盘试件一起上下移动。当载荷传感器输出的显示值等于砝码的重量时停止，此时球试件与盘试件之间的法向接触载荷即为加载平台上砝码的重量，从而实现加载的目的。
所述电主轴套筒的下端有T形凸台，T形凸台的下端伸入底座上表面的圆孔中，T形凸台的上端开有6个通孔，6个螺钉贯穿6个通孔拧紧在底座相对应的6个螺纹孔中，从而使电主轴套筒与底座固定连接；T形凸台中心加工有螺纹孔。
所述螺旋推杆穿过电主轴套筒T形凸台中心的螺纹孔后，抵住弹簧底座的下表面，螺旋推杆上表面以及所述弹簧底座下表面上开有锥形孔，锥形孔中装有一个钢球，用于弹簧底座和螺旋推杆自动对心；螺旋推杆的下端左右两侧开有螺纹孔。
所述手柄有两个，手柄一端为螺纹端，手柄的螺纹端旋入螺旋推杆下端的螺纹孔中。
所述弹簧底座上安装有矩形弹簧。
所述矩形弹簧上表面放置有弹簧盖。
所述弹簧盖上端与载荷传感器接触。
所述载荷传感器的底部固定在电主轴Ⅰ 的底部。
所述电主轴Ⅰ 放置在电主轴套筒里，可以沿电主轴套筒内壁自由上下移动；电主轴Ⅰ上部固定有立柱、加载平台、油池盒和盘试件。
所述油池盒的底部加工有一略大于电主轴I轴颈的过渡套，其右侧面加工圆孔；电主轴I的轴颈穿过油池盒底部的过渡套伸入油池盒内，伸入端穿过盘试件。
所述盘试件通过加载螺母压紧在电主轴I的上端。
所述立柱有4个，均为圆柱形，立柱的下端有凸台，通过四个螺钉固定在电主轴I的上端面，立柱的上端开有螺纹孔。
所述加载平台四周开有4个通孔，4个螺钉穿过4个通孔拧紧在四个立柱上端的螺纹孔中；加载平台的中心开有螺纹孔。
所述双头螺柱下端旋入加载平台中心的螺纹孔，上端伸入加载螺母。
所述砝码为圆柱形砝码，中心开有通孔，砝码套在双头螺柱上，所述加载螺母旋入双头螺柱，并把砝码压紧在加载平台上。
所述球试件贯穿油池盒右侧面圆孔伸入到油池盒内；球试件上部面不高于盘试件下部面；球试件安装在电主轴II上，电主轴II固定在电主轴II支撑系统上，电主轴II支撑系统固定在底座上。
采用上述技术方案的有益效果：
（1）所加载荷为加载平台上砝码的重量，加载数值准确；
（2）砝码通过加载螺母压紧在加载平台上，加载稳定；
（3）砝码去掉之后，球盘之间就没有法向接触载荷，球盘试件不易损坏，可延长球盘试件的使用寿命；
（4）结构简单，成本低。
附图说明
图1为球盘试验机的机械加载装置的结构示意图；
图中：1、手柄；2、螺旋推杆；3、钢球；4、弹簧底座；5、矩形弹簧；6、弹簧盖；7、载荷传感器；8、电主轴套筒；9、电主轴I；10、油池盒；11、盘试件；12、立柱；13、加载平台；14、砝码；15、加载螺母；16、双头螺柱；17、球试件；18、电主轴II；19、电主轴II支撑系统；20、底座。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明一种球盘试验机的机械加载装置包括手柄（1）、螺旋推杆（2）、弹簧底座（4）、矩形弹簧（5）、弹簧盖(6)、载荷传感器(7)、电主轴套筒（8）、电主轴I（9）、盘试件（11）、立柱(12)、加载平台(13)、砝码(14)、双头螺柱(16)、加载螺母(15)、盘试件(11)、球试件(17)等。其特征在于：
所述电主轴套筒(8)的下端有T形凸台，T形凸台的下端伸入底座(20)上表面的圆孔中，T形凸台的上端开有6个通孔，6个螺钉贯穿6个通孔拧紧在底座(20)上相对应的6个螺纹孔中，从而使电主轴套筒（8）与底座（20）固定连接；T形凸台中心加工有螺纹孔。
所述螺旋推杆(2)穿过电主轴套筒(8)T形凸台中心的螺纹孔后，抵住弹簧底座(4)的下表面，螺旋推杆(2)上表面以及所述弹簧底座(4)下表面上开有锥形孔，锥形孔中装有一个钢球(3)，用于弹簧底座(4)和螺旋推杆(2)自动对心；螺旋推杆(2)的下端左右两侧开有螺纹孔。
所述手柄(1)有两个，手柄(1)一端为螺纹端，手柄（1）的螺纹端旋入螺旋推杆（2）下端的螺纹孔中。
所述弹簧底座（4）上安装有矩形弹簧（5）。
所述矩形弹簧（5）上表面放置有弹簧盖（6）。
所述弹簧盖（6）上端与载荷传感器（7）接触。
所述载荷传感器（7）的底部固定在电主轴Ⅰ（9） 的底部。
所述电主轴Ⅰ（9） 放置在电主轴套筒（8）里，可以沿电主轴套筒（8）内壁自由上下移动；电主轴Ⅰ（9）上部固定有立柱（12）、加载平台（13）、油池盒（10）和盘试件（11）。
所述油池盒（10）的底部加工有一略大于电主轴I（9）轴颈的过渡套，其右侧面加工圆孔；电主轴I（9）的轴颈穿过油池盒（10）底部的过渡套伸入油池盒（10）内，伸入端穿过盘试件（11）。
所述盘试件（11）通过加载螺母（15）压紧在电主轴I（9）的上端。
所述立柱（12）有4个，分布在电主轴I（9）的上表面的四周，均为圆柱形，立柱（12）的下端有凸台，通过四个螺钉固定在电主轴I（9）的上端面，立柱（12）的上端开有螺纹孔。
所述加载平台（13）四周开有4个通孔，4个螺钉穿过4个通孔拧紧在四个立柱（12）上端的螺纹孔中；加载平台（13）的中心开有螺纹孔。
所述双头螺柱（16）下端旋入加载平台（13）中心的螺纹孔，上端伸入加载螺母（15）。
所述砝码（14）为圆柱形砝码，中心开有通孔，砝码（14）套在双头螺柱(16)上，所述加载螺母(15)旋入双头螺柱(16)，并把砝码(14)压紧在加载平台(13)上。
所述球试件(17)贯穿油池盒(10)右侧面圆孔伸入到油池盒(10)内；球试件(17)上部面不高于盘试件(11)下部面；球试件(17)安装在电主轴II(18)上，电主轴II(18)固定在电主轴II支撑系统(19)上，电主轴II支撑系统(19)固定在底座（20）上。
加载时，先旋转手柄（1），使螺旋推杆（2）上下移动，从而使得钢球（3）、弹簧底座(4)、矩形弹簧(5)、载荷传感器(7)、电主轴I(9)和盘试件(11)一起上下移动，调整到盘试件(11)与球试件(17)将要接触时停止。将砝码(14)放置在加载平台（13）上，并用加载螺母(15)锁紧。通过旋转手柄(1)调整矩形弹簧（5）的压缩量，从而调整作用在电主轴I（9）上的作用力，当载荷传感器（7）输出的显示值等于砝码（14）的重量时停止，此时球试件（17）与盘试件（11）之间的法向接触载荷即为加载平台（13）上砝码（14）的重量，从而实现加载的目的。
本发明未详述部分为现有技术，故本发明对其未进行详细描述。

Claims (13)

1.一种球盘试验机的机械加载装置，该装置包括手柄、螺旋推杆、弹簧底座、矩形弹簧、弹簧盖、载荷传感器、电主轴套筒、电主轴I、盘试件、立柱、加载平台、砝码、双头螺柱、加载螺母、盘试件、球试件等；其特征在于：加载平台上放置砝码，并用加载螺母锁紧；旋转手柄，螺旋推杆上下移动，推动钢球、弹簧底座、矩形弹簧、载荷传感器、电主轴I和盘试件一起上下移动，当载荷传感器输出的显示值等于砝码的重量时停止，此时球试件与盘试件之间的法向接触载荷即为加载平台上砝码的重量。
2.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述电主轴套筒的下端有T形凸台，T形凸台的下端伸入底座上表面的圆孔中，T形凸台的上端开有6个通孔，6个螺钉贯穿6个通孔拧紧在底座相对应的6个螺纹孔中，从而使电主轴套筒与底座固定连接；T形凸台中心加工有螺纹孔。
3.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述螺旋推杆穿过电主轴套筒T形凸台中心的螺纹孔后，抵住弹簧底座的下表面，螺旋推杆上表面以及所述弹簧底座下表面上开有锥形孔，锥形孔中装有一个钢球，用于弹簧底座和螺旋推杆自动对心；螺旋推杆的下端左右两侧开有螺纹孔。
4.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述手柄有两个，手柄一端为螺纹端，手柄的螺纹端旋入螺旋推杆下端的螺纹孔中。
5.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述弹簧底座上安装有矩形弹簧。
6.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述矩形弹簧上表面放置有弹簧盖。
7.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述弹簧盖上端与载荷传感器接触。
8.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述载荷传感器的底部固定在电主轴Ⅰ 的底部。
9.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述电主轴Ⅰ 放置在电主轴套筒里，可以沿电主轴套筒内壁自由上下移动；电主轴Ⅰ上部固定有立柱、加载平台、油池盒和盘试件。
10.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述立柱有4个，均为圆柱形，立柱的下端有凸台，通过四个螺钉固定在电主轴I的上端面，立柱的上端开有螺纹孔。
11.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述加载平台四周开有4个通孔，4个螺钉穿过4个通孔拧紧在四个立柱上端的螺纹孔中；加载平台的中心开有螺纹孔。
12.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述双头螺柱下端旋入加载平台中心的螺纹孔，上端伸入加载螺母。
13.根据权利要求1所述球盘试验机的机械加载装置，其特征在于：所述砝码为圆柱形砝码，中心开有通孔，砝码套在双头螺柱上，所述加载螺母旋入双头螺柱，并把砝码压紧在加载平台上。
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