CN106370354A - 汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机 - Google Patents

汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，包括机架，还包括安装在机架上的主轴部件、模拟轴承部件、倾角调整机构和盛有试验介入泥浆的泥浆池；主轴部件包括电机和主轴，电机和主轴传动连接，主轴可绕机架上方的主体上的转轴摆动；模拟轴承部件包括模拟外圈、密封圈和模拟内圈，模拟外圈安装在主体上，模拟内圈安装在主轴上，模拟外圈和模拟内圈的相对位置确定，模拟外圈和模拟内圈之间安装有密封圈；倾角调整机构包括倾角微调机构和摆臂，当调整倾角微调机构时，摆臂、电机和主轴绕转轴相对于主体在转轴处转动，模拟外圈的轴线和模拟内圈的轴线之间产生倾角。本发明能够通过试验获得反映密封圈的密封性能的工作寿命。

Description

汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机
技术领域
本发明涉及一种汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机。
背景技术
汽车轮毂轴承工作环境恶劣，在轮毂轴承的两侧均采用了专用的密封圈进行密封，以避免灰尘、水、泥浆等异物进入轴承内部，进而污染和锈蚀轮毂轴承内部滚道和滚动体，从而保证轴承的工作性能和使用寿命。因此，密封圈密封性能的好坏对轮毂轴承显得尤为重要。
汽车轮毂轴承的结构：汽车轮毂轴承均由内圈、外圈和两列滚动体组成，两列滚动体在内圈和外圈之间，通过这两列滚动体保证了内圈和外圈的相对位置关系，即在正常状态时内圈的轴线和外圈的轴线保持一致，并且内圈和外圈可以围绕轴线相对转动。一个完整汽车轮毂轴承，有两个密封圈，分别安装在两列滚动体的外侧，其作用是防止灰尘、水、泥浆等异物进入两列滚动体所在的滚道位置(内圈和两列滚动体接触的部位上设有滚道，外圈和两列滚动体接触的部位上也设有滚道)，避免滚动体及滚道的锈蚀和磨损。
汽车轮毂轴承密封属于动密封，即具有相对运动的零件之间的密封，并且两侧的密封圈都是接触式密封，长时间工作时会发生磨损失效。密封圈的密封性能可以用密封圈在某种特定工况下持续运行到密封失效的运行时间来表示。目前，常见的对密封圈的密封性能进行评价的试验方法是在实际轴承上进行试验，将被试验轮毂轴承在泥浆水介入的条件下，采用定时运行试验，即试验运行时间到了预先设定值时，自动停止，人工拆解被试验轴承，观察轴承内部有无进入泥浆水的痕迹(由于实际轴承两侧均为密封状态，只有破坏该轴承才能够检测密封圈的状态，否则难以判断密封圈是否失效)。若轴承内部没有泥浆水的痕迹，则表示密封圈还没有失效，但并不知道该密封圈还能工作多长时间；若轴承内部有泥浆水的痕迹，则表示密封圈已经失效，仍然无法获知具体的有效工作时长。因此，这种试验方法和试验装备无法实时检测密封圈是否失效，进而无法明确得知密封圈失效前运行了多长时间，即无法得知密封圈密封性能如何。
发明内容
为了克服现有技术方法存在的无法实时检测密封圈是否失效的问题，本发明提供一种汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，通过试验机模拟出密封圈的实际工作状态和工作过程，解决了实时检测密封圈是否失效的问题，能够通过试验获得反映密封圈的密封性能的工作寿命。
本发明采用的技术方案是：
汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，包括机架，其特征在于：还包括安装在机架上的主轴部件、模拟轴承部件、倾角调整机构和盛有试验介入泥浆的泥浆池；
所述的主轴部件包括电机和主轴，所述的电机和所述的主轴传动连接，所述的主轴可绕机架上方的主体上的转轴摆动；
所述的模拟轴承部件包括模拟外圈、密封圈和模拟内圈，所述的模拟外圈安装在所述的主体上，所述的模拟内圈安装在所述的主轴上，并且所述的模拟内圈随所述的主轴转动；所述的模拟外圈和模拟内圈的相对位置确定，所述的模拟外圈与模拟内圈相对转动；所述的模拟外圈和模拟内圈之间安装有所述的密封圈；
所述的倾角调整机构包括倾角微调机构和摆臂，所述的倾角微调机构与所述的摆臂的下端连接，所述的摆臂的上端与所述的电机连接，所述的倾角微调机构用以调节摆臂的倾角；当调整所述的倾角微调机构时，所述的摆臂、电机和主轴绕所述的转轴相对于主体在转轴处转动，所述的模拟外圈的轴线和所述的模拟内圈的轴线之间产生倾角。
还包括控制器和安装在机架上的用以检测试验介入泥浆泄漏情况的传感器，所述的控制器分别与所述的电机、传感器连接。
每个汽车轮毂轴承的两侧，均有密封圈，将这两个密封圈分别进行试验，并通过模拟外圈和模拟内圈来实现密封圈的安装与工作，解决实时检测密封圈是否失效的问题。
在实际轴承中，密封圈安装在轴承外圈和内圈之间，本发明用模拟外圈代替轴承外圈，模拟内圈代替轴承内圈，密封圈安装在模拟内外圈之间。模拟内圈相对于模拟外圈的位置与实际工作时轴承内圈相对于轴承外圈的位置完全一致，密封圈与模拟内圈及模拟外圈相联系的工作部位的尺寸、配合和表面粗糙度完全一致，实际轴承外内圈之间有滚动体相联系，本发明在模拟内外圈之间无直接联系。
实际轴承中，轴承内圈和轴承外圈之间的相对位置是确定的，从而保证了密封圈的实际工作状态。这就要求试验机设法使模拟外圈和模拟内圈的相对位置也是确定的，本发明将模拟外圈安装在试验机的主体上，将模拟内圈安装在试验机的主轴上，由于试验机的主体和试验机的主轴有确定的相对位置，从而保证了模拟外圈和模拟内圈的相对位置也是确定的。
轮毂轴承在实际工作中，由于受到外力的作用，轴承外圈和轴承内圈并不是理想状态那样同轴的。为了反映出轮毂轴承受实际载荷的作用，轴承外圈的轴线和轴承内圈的轴线可能出现的倾角，本发明通过调整机构可以实现试验机主体的轴线和试验机主轴的轴线产生倾角，从而可以使模拟外圈的轴线和模拟内圈的轴线也产生相同的倾角，倾角的大小可由调整机构进行调整。
轮毂轴承在实际运转过程中，体现的是轴承外圈和轴承内圈之间的相对转动。本发明的模拟外圈随试验机主体不动，模拟内圈随试验机主轴转动，从而实现了模拟外圈和模拟内圈的相对转动。
本发明的有益效果体现在：
1、本发明通过试验机模拟出密封圈的实际工作状态和工作过程，解决了实时检测密封圈是否失效的问题，能够通过试验获得反映密封圈的密封性能的工作寿命。
2、单独对轴承单元外密封圈和内密封圈进行模拟试验。
3、本发明将模拟外圈安装在试验机的主体上，将模拟内圈安装在试验机的主轴上，由于试验机的主体和试验机的主轴有确定的相对位置，从而保证了模拟外圈和模拟内圈的相对位置也是确定的。
4、由于实际工作中，轴承外内圈轴心会产生一定的倾角，该倾角需要的调整范围很小，本发明设计了精密微倾角调整机构，可以调整试验机主轴轴线与试验机主体轴线之间的倾角，从而可以使模拟内圈的轴线和模拟外圈的轴线在倾斜中心处也产生相同的倾角。
5、本发明的模拟外圈随试验机主体不动，模拟内圈随试验机主轴转动，从而实现了模拟外圈和模拟内圈的相对转动。
附图说明
图1是本发明汽车轮毂轴承密封圈密封性能试验机示意图。
图2是本发明试验机侧面示意图。
具体实施方式
参照图1和图2，汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，包括机架，还包括安装在机架1上的主轴部件、模拟轴承部件、倾角调整机构和盛有试验介入泥浆的泥浆池12；
所述的主轴部件包括电机7和主轴8，所述的电机7和所述的主轴8传动连接，所述的主轴8可绕机架1上方的主体上的转轴4摆动；
所述的模拟轴承部件包括模拟外圈9、密封圈10和模拟内圈11，所述的模拟外圈9安装在所述的主体5上，所述的模拟内圈11安装在所述的主轴8上，并且所述的模拟内圈11随所述的主轴7转动；所述的模拟外圈9和模拟内圈11的相对位置确定，所述的模拟外圈9与模拟内圈11相对转动；所述的模拟外圈9和模拟内圈11之间安装有所述的密封圈10；
所述的倾角调整机构包括倾角微调机构13和摆臂2，所述的倾角微调机构13与所述的摆臂2的下端连接，所述的摆臂2的上端与所述的电机7连接，所述的倾角微调机构13用以调节摆臂2的倾角；当调整所述的倾角微调机构13时，所述的摆臂2、电机7和主轴8绕所述的转轴4相对于主体5在转轴4处转动，所述的模拟外圈9的轴线和所述的模拟内圈11的轴线之间产生倾角。
还包括控制器6和安装在机架1上的用以检测试验介入泥浆泄漏情况的传感器3，所述的控制器6分别与所述的电机7、传感器3连接。
每个汽车轮毂轴承的两侧，均有密封圈，将这两个密封圈分别进行试验，并通过模拟外圈和模拟内圈来实现密封圈的安装与工作，解决实时检测密封圈是否失效的问题。
在实际轴承中，密封圈安装在轴承外圈和内圈之间，本发明用模拟外圈代替轴承外圈，模拟内圈代替轴承内圈，密封圈安装在模拟内外圈之间。模拟内圈相对于模拟外圈的位置与实际工作时轴承内圈相对于轴承外圈的位置完全一致，密封圈与模拟内圈及模拟外圈相联系的工作部位的尺寸、配合和表面粗糙度完全一致，实际轴承外内圈之间有滚动体相联系，本发明在模拟内外圈之间无直接联系。
实际轴承中，轴承内圈和轴承外圈之间的相对位置是确定的，从而保证了密封圈的实际工作状态。这就要求试验机设法使模拟外圈和模拟内圈的相对位置也是确定的，本发明将模拟外圈安装在试验机的主体上，将模拟内圈安装在试验机的主轴上，由于试验机的主体和试验机的主轴有确定的相对位置，从而保证了模拟外圈和模拟内圈的相对位置也是确定的。
轮毂轴承在实际工作中，由于受到外力的作用，轴承外圈和轴承内圈并不是理想状态那样同轴的。为了反映出轮毂轴承受实际载荷的作用，轴承外圈的轴线和轴承内圈的轴线可能出现的倾角，本发明通过调整机构可以实现试验机主体的轴线和试验机主轴的轴线产生倾角，从而可以使模拟外圈的轴线和模拟内圈的轴线也产生相同的倾角，倾角的大小可由调整机构进行调整。
轮毂轴承在实际运转过程中，体现的是轴承外圈和轴承内圈之间的相对转动。本发明的模拟外圈随试验机主体不动，模拟内圈随试验机主轴转动，从而实现了模拟外圈和模拟内圈的相对转动。
本实施例试验机的实验步骤如下：
1、将轴承外密封圈或内密封圈安装在所述模拟外圈9和模拟内圈11之间。
2、通过倾角微调机构13调整本次试验工作倾角。
3、通过所述控制器6控制所述电机7开始转动，进行试验。
4、当所做试验密封圈有磨损泄漏时，所述传感器3会将泄漏信息传给控制器6，控制器6控制所述电机7停止转动，本次试验结束，得出该密封圈工作时长。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，包括机架，其特征在于：还包括安装在机架上的主轴部件、模拟轴承部件、倾角调整机构和盛有试验介入泥浆的泥浆池；
所述的主轴部件包括电机和主轴，所述的电机和所述的主轴传动连接，所述的主轴可绕机架上方的主体上的转轴摆动；
所述的模拟轴承部件包括模拟外圈、密封圈和模拟内圈，所述的模拟外圈安装在所述的主体上，所述的模拟内圈安装在所述的主轴上，并且所述的模拟内圈随所述的主轴转动；所述的模拟外圈和模拟内圈的相对位置确定，所述的模拟外圈与模拟内圈相对转动；所述的模拟外圈和模拟内圈之间安装有所述的密封圈；
所述的倾角调整机构包括倾角微调机构和摆臂，所述的倾角微调机构与所述的摆臂的下端连接，所述的摆臂的上端与所述的电机连接，所述的倾角微调机构用以调节摆臂的倾角；当调整所述的倾角微调机构时，所述的摆臂、电机和主轴绕所述的转轴相对于主体在转轴处转动，所述的模拟外圈的轴线和所述的模拟内圈的轴线之间产生倾角。
2.如权利要求1所述的汽车轮毂轴承单元密封圈密封性能试验机，其特征在于：还包括控制器和安装在机架上的用以检测试验介入泥浆泄漏情况的传感器，所述的控制器分别与所述的电机、传感器连接。
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