CN107014305A - 一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置 - Google Patents

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于庆杰
公平
张静静
马芳
刘尉
韩松
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    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G—PHYSICS
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，本发明涉及一种滚子受载变形量测量装置，本发明内容是为了解决现有技术中轴承滚子修形量设计中缺乏滚子修形量设计的试验依据，制约了基于使用环境的滚子轴承自主研发，它包括试验台架体、液压加载系统、压板、支撑板、控制器、数据记录仪和多个光纤维传感器，试验台架体包括底座、横梁、支撑台和两个支撑柱，两个支撑柱竖直安装在底座的上端面上，横梁设置在两个支撑柱上，支撑台安装在两个支撑柱之间的底座上，液压加载系统固定安装在横梁的下端面上，压板安装在液压加载系统的底端，多个光纤维传感器沿圆周方向均布安装在压板上，数据记录仪安装在控制器上，本发明用于滚子受载变形量测量领域。

Description

一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置
技术领域
本发明涉及一种滚子受载变形量测量装置，具体涉及一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置。
背景技术
目前，由于没有相应的轴承修形滚子受载下变形量的测试设备，所以缺乏滚子修形量设计的试验依据，在针对不同工况的轴承滚子修形量设计中仅依靠于经验选取，制约轴承的自主研发与基于使用环境的定制设计，因此需要设计一种用于测量轴承修形滚子受载下变形量的装置。
发明内容
本发明内容是为了解决现有技术中轴承滚子修形量设计中缺乏滚子修形量设计的试验依据，制约了基于使用环境的滚子轴承自主研发，进而提供一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置。
本发明为解决上述问题而采用的技术方案是：
它包括试验台架体、液压加载系统、压板、支撑板、控制器、数据记录仪和多个光纤维传感器，试验台架体包括底座、横梁、支撑台和两个支撑柱，两个支撑柱竖直安装在底座的上端面上，横梁设置在两个支撑柱上，且横梁的一端安装在一个支撑柱的顶端上，横梁的另一端安装在另一个支撑柱的顶端上，支撑台安装在两个支撑柱之间的底座上，支撑板安装在支撑台的上端面上，液压加载系统固定安装在横梁的下端面上，压板安装在液压加载系统的底端，多个光纤维传感器沿圆周方向均布安装在压板上，数据记录仪安装在控制器上，液压加载系统与控制器连接，多个光纤维传感器均与数据记录仪连接，数据记录仪和控制器与外部电源连接。
本发明的有益效果是：
本发明轴承修形滚子6受载下变形量测量装置采用液压加载，可进行连续载荷施加；由于受载下滚子6变形量在几微米至几十微米的量级之间，所以压板3与支撑板4采用硬质合金材料，保证在试验加载时工装变形极小而不影响测试；压板3中间的弧形槽3-2可有效进行被测滚子6的加载定位；光纤维传感器5为小量程的纳米级测量精度测试设备，通过对四点均布测量方式得到的数据进行平均取值，得到合理化的数据结果，完成高精度数据采集与处理；支撑板4周边的金属镀层可增强光纤传感器反光率，有助于提高测试精度；通过试验得到测试的变形量数据，为轴承滚子修形量设计提供支撑,为滚子轴承自主研发提供帮助。
2、本发明具有结构简单使用方便快捷的特点。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图，图2是滚子6设置在压板3和支撑板4之间的主视图，图3是压板3的示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，它包括试验台架体1、液压加载系统2、压板3、支撑板4、控制器7、数据记录仪8和多个光纤维传感器5，试验台架体1包括底座1-1、横梁1-3、支撑台1-4和两个支撑柱1-2，两个支撑柱1-2竖直安装在底座1-1的上端面上，横梁1-3设置在两个支撑柱1-2上，且横梁1-3的一端安装在一个支撑柱1-2的顶端上，横梁1-3的另一端安装在另一个支撑柱1-2的顶端上，支撑台1-4安装在两个支撑柱1-2之间的底座1-1上，支撑板4安装在支撑台1-4的上端面上，液压加载系统2固定安装在横梁1-3的下端面上，压板3安装在液压加载系统2的底端，多个光纤维传感器5沿圆周方向均布安装在压板3上，数据记录仪8安装在控制器7上，液压加载系统2与控制器7连接，多个光纤维传感器5均与数据记录仪8连接，数据记录仪8和控制器7与外部电源连接。
本实施方式中通过控制器7连接液压加载系统2控制液压加载系统2加载，光纤维传感器5与数据记录仪8连接，数据记录仪8将光纤维传感器5的位移信号进行记录，进而得到滚子6在不同载荷下的变形量。
本实施方式中液压加载系统2采用液压伺服系统。
具体实施方式二：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，压板3沿圆周方向加工有多个圆孔3-1，每个圆孔3-1上安装有一个光纤维传感器5，其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，压板3上圆孔3-1的个数为四个，光纤维传感器5的个数为四个。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，压板3的下端面加工有弧形槽3-2，压板3的上端面加工有凸起，通过凸起与液压加载系统2固定连接。通过弧形槽3-2使被测滚子6加载时中心定位，保证试验的正常进行。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式五：结合图3说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，压板3是由硬质合金材料制成的压板。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1-图2说明本实施方式，本实施方式所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，支撑板4是由硬质合金材料支撑的支撑板，且支撑板4的周边有金属镀层。通过支撑板4上的金属镀层增加光纤传感器5的反光率，提高光纤传感器5的位移数据，增加测量实验的准确性，受载下滚子6变形量在几微米至几十微米的量级之间，所以压板与支撑板采用硬质合金材料，保证在试验加载时工装变形极小而不影响测试；压板3中间的圆弧结构可有效进行被测滚子6的加载定位；光纤传感器5为小量程的纳米级测量精度测试设备，通过对四点均布测量方式得到的数据进行平均取值，得到合理化的数据结果，完成高精度数据采集与处理。其它与具体实施方式一相同。
工作原理
本发明工作时将滚子6放置在压板3下方的弧形槽3-2和支撑板4上端面之间，将控制器7、数据记录仪8与外部电源连接，通过控制器7控制液压加载系统2对滚子6进行加载，通过光纤维传感器5测量压板3上每个圆孔3-1的位移量，通过数据记录仪8对压板3上每个圆孔3-1的位移量进行记录，通过四个光纤维传感器5位移量算出每个光纤维传感器5位移量的平均值进而测出滚子6在不同加载下的变形量。

Claims (5)

1.一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，其特征在于：它包括试验台架体(1)、液压加载系统(2)、压板(3)、支撑板(4)、控制器(7)、数据记录仪(8)和多个光纤维传感器(5)，试验台架体(1)包括底座(1-1)、横梁(1-3)、支撑台(1-4)和两个支撑柱(1-2)，两个支撑柱(1-2)竖直安装在底座(1-1)的上端面上，横梁(1-3)设置在两个支撑柱(1-2)上，且横梁(1-3)的一端安装在一个支撑柱(1-2)的顶端上，横梁(1-3)的另一端安装在另一个支撑柱(1-2)的顶端上，支撑台(1-4)安装在两个支撑柱(1-2)之间的底座(1-1)上，支撑板(4)安装在支撑台(1-4)的上端面上，液压加载系统(2)固定安装在横梁(1-3)的下端面上，压板(3)安装在液压加载系统(2)的底端，多个光纤维传感器(5)沿圆周方向均布安装在压板(3)上，数据记录仪(8)安装在控制器(7)上，液压加载系统(2)与控制器(7)连接，多个光纤维传感器(5)均与数据记录仪(8)连接，数据记录仪(8)和控制器(7)与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，其特征在于：压板(3)沿圆周方向加工有多个圆孔(3-1)，每个圆孔(3-1)上安装有一个光纤维传感器(5)。
3.根据权利要求2所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，其特征在于：压板(3)上圆孔(3-1)的个数为四个，光纤维传感器(5)的个数为四个。
4.根据权利要求1所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，其特征在于：压板(3)的下端面加工有弧形槽(3-2)，压板(3)的上端面加工有凸起，通过凸起与液压加载系统(2)固定连接。
5.根据权利要求1所述一种轴承修形滚子受载下变形量测量装置，其特征在于：支撑板(4)是由硬质合金材料支撑的支撑板，且支撑板(4)的周边有金属镀层。
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