CN106840672A - 配对轴承差动保持架动态特性试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，两配对轴承的内、外圈分别相连并同步旋转，电主轴驱动其内圈转动，控制轴承的保持架转速，使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现试验轴承的内外圈差动并保持架转速可控；对应的牙嵌式保持架转速高精度可调驱动机构，该保持架连接套与轴承的保持架相嵌连接，并与同步齿形带轮连接，步进电机通过同步齿形带传动对轴承的保持架转速进行控制。加载部分是配对轴承外圈之间通过压缩弹簧实现轴向定压加载，测量部分是在试验轴承的轴向放置激光测振仪测量其保持架的摆振及涡动情况。本装置结构精巧，试验轴承不需要作特殊处理，即实现在试验轴承内外圈差动情况下测量其保持架的动态特性。

Description

配对轴承差动保持架动态特性试验装置

技术领域

本发明涉及一种轴承试验装置，特别是涉及一种配对轴承组件动态特性试验装置，应用于机械连接件性能试验测试和使用寿命评估应用技术领域。

背景技术

随着我国经济的飞速发展和综合国力的显著提高，各种精密机械的转速及其承载能力也得到了很大的提高，因此要求精密轴承的转速越来越高、承载力越来越大，并且应具备良好的动态稳定性和较长的使用寿命。

国内外学者对滚动轴承经历了较长时间的研究，而对高速滚动轴承保持架的研究相对较少，这是由于有些滚动轴承的应用场合较为精密，其性能的影响因素有很多，同时在试验方面难度较大，尤其在高速条件下运行时，易受其他部件的影响。滚动轴承有四个基本元件，即内外套圈、滚动体及保持架，作为组成元件之一的保持架与其它元件之间具有相互作用，因而其运动状态、受力情况等都必然与整个轴承系统的工作状态密切相关，所以保持架的运动分析往往包含在轴承系统分析之中。较早的轴承系统工作状态分析中,对保持架的处理比较简单；在静态和准静态分析中往往不计保持架对轴承稳定工作状态的影响。由于保持架与引导套圈及滚动体之间都存在一定间隙，保持架就有可能自由地振荡。因此在一定条件下，保持架会发生不稳定运转。伴随这种不稳定运转将使轴承力矩变大，而精密仪表仪器运转精度对其中的这种轴承力矩变化非常敏感，许多年来，轴承保持架的振荡及由此产生的不稳定一直是高速精密轴承设计中的一个重要因素。所以对于轴承不稳定运转研究是从这一类高速精密轴承开始，如陀螺仪轴承、卫星定向轴承等。随着轴承分析方法的不断完善，人们也开始注意这种轴承不稳定运转所导致的早期失效的问题。

到目前为止，对保持架的试验研究主要集中在稳定性、运动、滑动、温度检测等方面。对旋转运动的微型轴承保持架，由于振动传感困难，其振动测试相关研究较少。虽有微型轴承方面保持架的研究，但试验时的保持架转速较低。在现有技术中，一方面很难对运动状态下的滚动轴承保持架进行测试；另一方面在高速轴承保持架的动态特性研究中，若固定试验轴承的外圈使内圈高速转动，或固定内圈使外圈高速转动，都会使试验轴承的保持架也在相对高速下转动，而对于一般的传感器采样频率达不到采样要求。因此，基于保持架研究现状，对滚动轴承保持架的动态特性进行研究有待加强，研发在中、高转速下，微小型轴承保持架的轴向振动及涡动情况的实验检测装置成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，能精确测量保持架的摆振及涡动情况，本发明装置结构精巧，试验轴承不需要作特殊处理，能实现在试验轴承内外圈差动情况下测量其保持架的动态特性，并能在中、高转速下，对微小型轴承保持架的轴向振动及涡动情况进行高效测量，为配对轴承使用寿命评估分析提供基础试验数据。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：

在现有技术中，一方面很难对运动状态下的滚动轴承保持架进行测试；另一方面在高速轴承保持架的动态特性研究中，若固定试验轴承的外圈使内圈高速转动，或固定内圈使外圈高速转动，都会使试验轴承的保持架也在相对高速下转动，而对于一般的传感器采样频率达不到采样要求，因此考虑使内外圈反向旋转的设计思路，使试验轴承保持架的转速降低。本发明提供配对轴承差动保持架动态特性试验装置。其核心原理有二：一是两配对轴承的内、外圈分别相连并同步旋转，电主轴驱动其内圈转动，控制轴承的保持架转速，使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现试验轴承的内外圈差动并保持架转速可控；二是对应的牙嵌式保持架转速高精度可调驱动机构，保持架连接套一端与轴承的保持架相嵌连接，另一端与同步齿形带轮连接，步进电机通过同步齿形带传动对轴承的保持架转速进行控制。加载部分是两配对轴承外圈之间通过压缩弹簧实现轴向定压加载，测量部分是在试验轴承的轴向放置激光测振仪测量其保持架的摆振及涡动情况。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，包括驱动部分、加载部分和测量部分，在试验装置的支架上安装轴，将两个配对轴承固定安装在轴上，组成配对轴承系统，两个配对轴承由第一个配对轴承和第二个配对轴承组成，通过加载部分使两个配对轴承的内、外圈分别对应相连并分别同步旋转，驱动部分包括电主轴驱动部分和保持架转速可调驱动机构，通过电主轴通过对轴进行传动，进而驱动两个配对轴承的内圈同步转动，保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与第一个配对轴承的保持架传动连接，对第一个配对轴承的保持架的转速进行控制，使第一个配对轴承的内圈通过滚动体与滚道之间的摩擦带动其外圈转动，再通过连接两个配对轴承的两个外圈之间的加载部分进行固定连接，来带动第二个配对轴承的外圈进行转动，进而使第二个配对轴承的内、外圈进行反向旋转，从而实现第二个配对轴承的内、外圈差动，并通过控制保持架转速可调驱动机构，使第二个配对轴承的保持架的转速可控，在测量部分，将第二个配对轴承作为目标试验轴承，通过测量装置的测量头对第二个配对轴承的保持架的动态特性进行测量。

作为本发明优选的技术方案，保持架转速可调驱动机构包括保持架连接套、传动机构和步进电机，对第一个配对轴承的保持架的一端沿着轴向加宽延伸形成连接部，使保持架连接套的一端通过牙嵌式固定连接结构与第一个配对轴承的保持架的连接部进行相嵌固定连接，保持架连接套的另一端与传动机构的动力输出端固定连接，步进电机安装在电机支座上，电机支座与支架固定连接，步进电机通过传动机构对第一个配对轴承的保持架转速进行控制，并通过两个配对轴承的保持架差动方式使第二个配对轴承的保持架转速可控。

作为上述方案的优选技术方案，保持架转速可调驱动机构的传动机构采用带轮传动机构，由主动齿形带轮、从动齿形带轮和同步齿形带连接组成同步齿形带传动装置，从动齿形带轮与保持架连接套固定连接，从动齿形带轮转动安装于轴上，保持架连接套非接触式套装在轴上，并使保持架连接套设置于第一个配对轴承和从动齿形带轮之间，步进电机通过同步齿形带传动装置对第一个配对轴承的保持架的转速进行控制。

作为上述方案的优选技术方案，在加载部分中，在第一个配对轴承和第二个配对轴承外圈之间设置压缩弹簧形成轴向定压加载机构。

作为上述方案的优选技术方案，在配对轴承系统中，在第一个配对轴承和第二个配对轴承内圈之间还固定设置定位套圈，对第一个配对轴承和第二个配对轴承内圈相对位置进行辅助定位固定，定位套圈安装在轴上。

作为上述方案的优选技术方案，根据施加给第二个配对轴承的载荷大小，计算压缩弹簧的极限压缩长度，并确定内圈定位套圈沿着轴延伸方向的长度。

作为上述方案的优选技术方案，测量装置采用激光测振仪，激光测振仪的测量头设置于第二个配对轴承的轴向的一侧，测量头与第二个配对轴承的保持架进行正对安装设置，当第二个配对轴承的保持架以一定的速度转动或者转速为零时，激光测振仪的测量头就能测量试验中的第二个配对轴承的保持架的摆振特性及涡动特性。

作为上述方案的优选技术方案，第一个配对轴承和第二个配对轴承的外圈之间采用套筒进行固定连接，将第一个配对轴承和第二个配对轴承的外圈固定安装于套筒内，使第一个配对轴承和第二个配对轴承的外圈组成同步转动体。

作为上述方案的优选技术方案，第一个配对轴承和第二个配对轴承为角接触球轴承或承受轴向力的滚动轴承；或者第一个配对轴承和第二个配对轴承采用相同尺寸或不同尺寸的一对轴承组成配对轴承。

作为上述方案的优选技术方案，轴通过联轴节与电主轴的动力输出端固定连接；保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与轴之间装有一对深沟球轴承，使保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与第一个配对轴承的保持架的连接部进行固定连接；在轴与试验装置的支架也通过一对支撑轴承进行转动连接，在一对支撑轴承的内圈之间通过设置内圈定位套筒，将一对支撑轴承的内圈辅助固定并安装在轴上，并将一对支撑轴承的外圈固定在支架的轴套中，同时在由一对支撑轴承组成的工作配对轴承组合体的轴向两外侧固定安装端盖，采用动密封结构，将一对支撑轴承封装于试验装置的支架的轴套中。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1. 本发明装置将配对轴承进行串联安装，外圈通过套筒连接，套筒可以保证配对轴承和轴承外圈的同轴度，通过控制轴承保持架的转速，就可使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现轴承内外圈的反向旋转，本发明装置配对轴承进行背对背安装，通过在配对轴承外圈之间放置压缩弹簧就可实现轴向载荷的施加；

2. 本发明采用在轴承保持架的一端加宽的设计方法，在直径方向上加工两个大小相同的方形槽，并通过保持架连接套与之相嵌合，这种设计容易安装并且容易对保持架进行控制；

3. 本发明对于微小型的轴承，尺寸较小，空间有限，一般情况下传感器不方便安装，因此测量装置采用激光测振仪，相当于激光面位移传感器，测量头与轴承的保持架正对安装，当轴承的保持架以一定的速度转动或转速为零时，能够直接测量保持架的摆振情况，结构安装合理，且检测精度高，使测量结果更加可靠；

4. 本发明装置试验轴承不用作特殊处理，其他研究员的研究方案则是在试验轴承的外圈打孔或者保持架加宽的方式进行测量。

附图说明

图1为本发明实施例一配对轴承差动保持架动态特性试验装置的整体结构示意图。

图2为本发明实施例一的加载机构方案示意图。

图3为本发明实施例一的支撑结构方案示意图。

图4为本发明实施例一保持架的传动控制连接结构方案示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，参见图1～4，一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，包括驱动部分、加载部分和测量部分，在试验装置的支架10上安装轴16，将两个配对轴承固定安装在轴16上，组成配对轴承系统，两个配对轴承由第一个配对轴承5和第二个配对轴承6组成，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6为承受轴向力的深沟球轴承，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6为采用相同尺寸的一对轴承组成配对轴承，配对轴承进行背对背安装，通过加载部分使两个配对轴承的内、外圈分别对应相连并分别同步旋转，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的外圈之间采用套筒7进行固定连接，将第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的外圈固定安装于套筒7内，使第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的外圈组成同步转动体，驱动部分包括电主轴13驱动部分和保持架转速可调驱动机构，通过电主轴13通过对轴16进行传动，进而驱动两个配对轴承的内圈同步转动，保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与第一个配对轴承5的保持架18传动连接，对第一个配对轴承5的保持架18的转速进行控制，使第一个配对轴承5的内圈通过滚动体与滚道之间的摩擦带动其外圈转动，再通过连接两个配对轴承的两个外圈之间的加载部分进行固定连接，来带动第二个配对轴承6的外圈进行转动，进而使第二个配对轴承6的内、外圈进行反向旋转，从而实现第二个配对轴承6的内、外圈差动，并通过控制保持架转速可调驱动机构，使第二个配对轴承6的保持架的转速可控，在测量部分，将第二个配对轴承6作为目标试验轴承，通过测量装置的测量头20对第二个配对轴承6的保持架的动态特性进行测量。第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的外圈是通过套筒7连接的，内圈与轴16连接，电主轴13带动轴16上第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的内圈转动，通过控制第一个配对轴承5的保持架18的转速，使第一个配对轴承5的内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，再通过套筒带动第二个配对轴承6的外圈转动，实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转。

在本实施例中，参见图1、图2和图4，保持架转速可调驱动机构包括保持架连接套19、传动机构和步进电机1，对第一个配对轴承5的保持架18的一端沿着轴向加宽延伸形成连接部，使保持架连接套19的一端通过牙嵌式固定连接结构与第一个配对轴承5的保持架18的连接部进行相嵌固定连接，保持架连接套19的另一端与传动机构的动力输出端固定连接，步进电机1安装在电机支座2上，电机支座2与支架10固定连接，步进电机1通过传动机构对第一个配对轴承5的保持架18转速进行控制，并通过两个配对轴承的保持架差动方式使第二个配对轴承6的保持架转速可控。的第一个配对轴承5和第二个配对轴承6为微小型轴承，保持架的尺寸偏小，因此对第一个配对轴承5保持架18的一端加宽，并且在保持架18直径方向上开两个大小相同的槽，相应地保持架连接套19与第一个配对轴承5保持架18的槽进行嵌合，从而可以通过步进电机1对第一个配对轴承5保持架18的转速进行控制。本实施例试验装置在高速情况下，当限制第一个配对轴承5保持架18的转动时，第一个配对轴承5中球与滚道之间会因滑动而导致第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的保持架转速不同步，要使第二个配对轴承6保持架的转速可控，需要调节第一个配对轴承5保持架18的转速，为此，保持架连接套19与第一个配对轴承5保持架18相嵌合，并与同步齿形带轮连接，步进电机1可通过同步齿形带传动对第一个配对轴承5保持架18的转速进行调节，最终使第二个配对轴承6保持架的转速可控。

在本实施例中，参见图1～4，保持架转速可调驱动机构的传动机构采用带轮传动机构，由主动齿形带轮3、从动齿形带轮8和同步齿形带连接组成同步齿形带传动装置，从动齿形带轮8与保持架连接套19固定连接，从动齿形带轮8转动安装于轴16上，保持架连接套19非接触式套装在轴16上，并使保持架连接套19设置于第一个配对轴承5和从动齿形带轮8之间，步进电机1通过同步齿形带传动装置对第一个配对轴承5的保持架18的转速进行控制。

在本实施例中，参见图1～3，在加载部分中，在第一个配对轴承5和第二个配对轴承6外圈之间设置压缩弹簧14形成轴向定压加载机构。在配对轴承系统中，在第一个配对轴承5和第二个配对轴承6内圈之间还固定设置定位套圈15，对第一个配对轴承5和第二个配对轴承6内圈相对位置进行辅助定位固定，定位套圈15安装在轴16上。根据施加给第二个配对轴承6的载荷大小，计算压缩弹簧14的极限压缩长度，并确定内圈定位套圈15沿着轴16延伸方向的长度。

在本实施例中，参见图1和图2，测量装置采用激光测振仪，激光测振仪的测量头20设置于第二个配对轴承6的轴向的一侧，测量头20与第二个配对轴承6的保持架进行正对安装设置，当第二个配对轴承6的保持架以一定的速度转动或者转速为零时，激光测振仪的测量头20就能测量试验中的第二个配对轴承6的保持架的摆振特性及涡动特性。

在本实施例中，参见图1～4，轴16通过联轴节12与电主轴13的动力输出端固定连接；保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与轴16之间装有一对深沟球轴承4，使保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与第一个配对轴承5的保持架18的连接部进行固定连接；在轴16与试验装置的支架10也通过一对支撑轴承进行转动连接，在一对支撑轴承的内圈之间通过设置内圈定位套筒17，将一对支撑轴承的内圈辅助固定并安装在轴16上，并将一对支撑轴承的外圈固定在支架10的轴套中，同时在由一对支撑轴承组成的工作配对轴承组合体的轴向两外侧固定安装端盖9、11，采用动密封结构，将一对支撑轴承封装于试验装置的支架10的轴套中。

参见图1～4，本实施例配对轴承差动保持架动态特性试验装置包括驱动部分、传动部分、加载部分和测量部分，驱动部分包括电主轴13和步进电机1，电主轴13通过联轴节12带动轴16上轴承的内圈转动，步进电机1通过同步齿形带传动控制第一个配对轴承5保持架的转速。传动部分为轴16的一端通过联轴节12与电主轴13连接，轴16的另一端与第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的内圈连接，同步齿形带传动的主动齿形带轮3与步进电机1进行连接，从动齿形带轮8与保持架连接套19进行连接。加载部分是在背对背安装的第一个配对轴承5和第二个配对轴承6外圈之间，通过压缩弹簧14对第一个配对轴承5和第二个配对轴承6施加轴向载荷。测量部分是采用激光测振仪，相当于激光面位移传感器，它的测量头20与第二个配对轴承6的保持架正对安装，当第二个配对轴承6的保持架以一定速度转动或转速为零时对其进行测量，可在配对轴承保持架差动情况下通过激光面位移传感器测量试验轴承保持架的摆振情况。

在本实施例中，参见图1～4，电主轴13通过联轴节12连接轴16带动第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的内圈转动，首先步进电机1通过同步齿形带传动限制第一个配对轴承5保持架的转动，从而使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动第一个配对轴承5的外圈转动，再通过套筒7带动第二个配对轴承6的外圈转动，实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转，再通过步进电机1调节第一个配对轴承5保持架的转速，最终使第二个配对轴承6的保持架以一定的速度转动或转速为零。主动齿形带轮3和从动齿形带轮8与同步齿形带连接组成同步齿形带传动，从动齿形带轮8与保持架连接套19连接，从动齿形带轮8与轴16之间装有一对串联安装的深沟球轴承4，轴承外圈与从动齿形带轮8连接，内圈与轴16连接。电机支座2与步进电机1通过螺栓连接，再与支架10通过螺栓连接。

参见图1～4，本实施例配对轴承差动保持架动态特性试验装置包括驱动部分、传动部分、加载部分和测量部分，外圈通过套筒连接，套筒可以保证第一个配对轴承5和第二个配对轴承6外圈的同轴度，通过控制第一个配对轴承5保持架的转速，就可使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转。电主轴13驱动轴上的第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的内圈转动，步进电机1通过控制第一个配对轴承5保持架的转动，使第一个配对轴承5的内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转。本实施例试验装置载荷加载部分如图2所示，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6都是深沟球轴承，为背对背安装方式，试验前，根据施加给第二个配对轴承6的载荷大小，计算压缩弹簧14的极限压缩长度，确定内圈定位套圈15的长度，试验过程中，第二个配对轴承6的载荷大小是不变的。本实施例试验装置支承部分如图3所示，轴16与支承轴承内圈相连接，两个支承轴承都为深沟球轴承，可承受双向轴向载荷，轴承外圈与支架10相配合，轴承内圈定位套筒17对支承轴承的内圈进行定位，端盖9、11通过螺栓与支架10相连接，对两个支承轴承外圈进行定位。本试验装置保持架控制方案如图4所示，首先对轴承保持架18的一端做加宽处理，并且在保持架直径方向上加工出两个大小相同的槽，再通过保持架连接套19与保持架相嵌连接，步进电机1通过同步齿形带传动控制轴承保持架18的转动。本试验装置测量部分的测量仪器为激光测振仪，其测量原理相当于激光面位移传感器，测量头20为垂直布置，当第二个配对轴承6的保持架18以一定的速度转动或转速为零时，就可对保持架的摆振情况进行测量。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6为角接触球轴承，本实施例配对轴承差动保持架动态特性试验装置的第一个配对轴承5和第二个配对轴承6串联安装，外圈通过套筒7连接，套筒可以保证第一个配对轴承5和第二个配对轴承6外圈的同轴度，通过控制第一个配对轴承5保持架的转速，就可使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转。电主轴13通过联轴节12与轴16相连接，步进电机1通过同步齿形带轮与保持架连接套19相连接，保持架连接套19与第一个配对轴承5保持架18嵌合连接，从而可以对第一个配对轴承5保持架的转速进行控制。第二个配对轴承6的载荷主要是径向载荷，轴承内圈固定后，当本实施例试验机运行时，第二个配对轴承6的载荷保持不变。电主轴通过轴带动第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的内圈转动，通过控制第一个配对轴承5保持架的转速，使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动第一个配对轴承5的外圈反向旋转，进而通过套筒带动第二个配对轴承6的外圈反向旋转，最终使第二个配对轴承6保持架的转速可控。随后通过激光测振仪对保持架的摆振及涡动情况进行测量。

在高速情况下，要实现第二个配对轴承6内外圈的反向旋转，当限制第一个配对轴承5保持架18的转动时，第一个配对轴承5中球与滚道之间会因滑动而导致配对第一个配对轴承5和第二个配对轴承6的保持架转速不同步，要使第二个配对轴承6的保持架转速可控，需要第一个配对轴承5保持架18的转速高精度可调。本实施例装置结构精巧，试验轴承不需要作特殊处理，即可实现在试验轴承内外圈差动情况下测量其保持架的动态特性。

实施例三：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，第一个配对轴承5和第二个配对轴承6采用不同尺寸的一对轴承组成配对轴承，安装在轴16的阶梯轴段上。当本实施例配对轴承选为大小不一致时，本实施例试验装置仍可以研究其保持架的动态特性。

上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明配对轴承差动保持架动态特性试验装置的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，包括驱动部分、加载部分和测量部分，在试验装置的支架（10）上安装轴（16），将两个配对轴承固定安装在轴（16）上，组成配对轴承系统，两个配对轴承由第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）组成，其特征在于：通过加载部分使两个配对轴承的内、外圈分别对应相连并分别同步旋转，所述驱动部分包括电主轴（13）驱动部分和保持架转速可调驱动机构，通过电主轴（13）通过对轴（16）进行传动，进而驱动两个配对轴承的内圈同步转动，保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与所述第一个配对轴承（5）的保持架（18）传动连接，对所述第一个配对轴承（5）的保持架（18）的转速进行控制，使第一个配对轴承（5）的内圈通过滚动体与滚道之间的摩擦带动其外圈转动，再通过连接两个配对轴承的两个外圈之间的加载部分进行固定连接，来带动第二个配对轴承（6）的外圈进行转动，进而使第二个配对轴承（6）的内、外圈进行反向旋转，从而实现第二个配对轴承（6）的内、外圈差动，并通过控制保持架转速可调驱动机构，使第二个配对轴承（6）的保持架的转速可控，在所述测量部分，将第二个配对轴承（6）作为目标试验轴承，通过测量装置的测量头（20）对第二个配对轴承（6）的保持架的动态特性进行测量。

2.根据权利要求1所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述保持架转速可调驱动机构包括保持架连接套（19）、传动机构和步进电机（1），对所述第一个配对轴承（5）的保持架（18）的一端沿着轴向加宽延伸形成连接部，使所述保持架连接套（19）的一端通过牙嵌式固定连接结构与第一个配对轴承（5）的保持架（18）的连接部进行相嵌固定连接，所述保持架连接套（19）的另一端与传动机构的动力输出端固定连接，所述步进电机（1）安装在电机支座（2）上，电机支座（2）与所述支架（10）固定连接，所述步进电机（1）通过传动机构对第一个配对轴承（5）的保持架（18）转速进行控制，并通过两个配对轴承的保持架差动方式使第二个配对轴承（6）的保持架转速可控。

3.根据权利要求2所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述保持架转速可调驱动机构的传动机构采用带轮传动机构，由主动齿形带轮（3）、从动齿形带轮（8）和同步齿形带连接组成同步齿形带传动装置，所述从动齿形带轮（8）与保持架连接套（19）固定连接，所述从动齿形带轮（8）转动安装于轴（16）上，所述保持架连接套（19）非接触式套装在轴（16）上，并使所述保持架连接套（19）设置于第一个配对轴承（5）和从动齿形带轮（8）之间，所述步进电机（1）通过同步齿形带传动装置对第一个配对轴承（5）的保持架（18）的转速进行控制。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：在加载部分中，在第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）外圈之间设置压缩弹簧（14）形成轴向定压加载机构。

5.根据权利要求4所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：在配对轴承系统中，在第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）内圈之间还固定设置定位套圈（15），对第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）内圈相对位置进行辅助定位固定，定位套圈（15）安装在轴（16）上。

6.根据权利要求5所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：根据施加给第二个配对轴承（6）的载荷大小，计算压缩弹簧（14）的极限压缩长度，并确定内圈定位套圈（15）沿着轴（16）延伸方向的长度。

7.根据权利要求1～3中任意一项所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述测量装置采用激光测振仪，所述激光测振仪的测量头（20）设置于所述第二个配对轴承（6）的轴向的一侧，测量头（20）与所述第二个配对轴承（6）的保持架进行正对安装设置，当第二个配对轴承（6）的保持架以一定的速度转动或者转速为零时，所述激光测振仪的测量头（20）就能测量试验中的第二个配对轴承（6）的保持架的摆振特性及涡动特性。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）的外圈之间采用套筒（7）进行固定连接，将第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）的外圈固定安装于套筒（7）内，使所述第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）的外圈组成同步转动体。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）为角接触球轴承或承受轴向力的滚动轴承；或者第一个配对轴承（5）和第二个配对轴承（6）采用相同尺寸或不同尺寸的一对轴承组成配对轴承。

10.根据权利要求1～3中任意一项所述配对轴承差动保持架动态特性试验装置，其特征在于：所述轴（16）通过联轴节（12）与电主轴（13）的动力输出端固定连接；保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与轴（16）之间装有一对深沟球轴承（4），使保持架转速可调驱动机构的动力输出端的从动组件与第一个配对轴承（5）的保持架（18）的连接部进行固定连接；在轴（16）与试验装置的支架（10）也通过一对支撑轴承进行转动连接，在一对支撑轴承的内圈之间通过设置内圈定位套筒（17），将一对支撑轴承的内圈辅助固定并安装在所述轴（16）上，并将一对支撑轴承的外圈固定在支架（10）的轴套中，同时在由一对支撑轴承组成的工作配对轴承组合体的轴向两外侧固定安装端盖（9、11），采用动密封结构，将一对支撑轴承封装于试验装置的支架（10）的轴套中。