CN108168888A - 一种可加载交变载荷的轴承试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可加载交变载荷的轴承试验装置，包括计算机、旋转电机、旋转轴、交变载荷加载模块、陪试组件，旋转电机经计算机控制，旋转电机的输出轴经联轴器与旋转轴连接，旋转轴上套设有被测试的滑动轴承，该滑动轴承的左右两侧设置陪试组件，交变载荷加载模块设置在活动夹具上，由上下对称的两组组件构成，该组件包括直线电机、弹簧、连接装置。与现有技术相比，本发明有助于开展发动机动载轴承试验。

Description

一种可加载交变载荷的轴承试验装置

技术领域

本发明涉及一种可加载试验装置，尤其是涉及一种可加载交变载荷的轴承试验装置。

背景技术

内燃机被广泛应用于汽车、船舶、飞机、坦克、铁路机车、农业机械、工程机械、发电机组等多个行业，其作为动力设备在国民经济中占有非常重要的地位。内燃机中包括了活塞-缸套、活塞环-缸套、曲轴-轴承及凸轮-挺杆等几对重要的摩擦副，其中，曲轴轴承，包括主轴承和连杆轴承(由于该类轴承工作载荷的大小和方向都随时间变化，因此通常称为动载荷轴承)，是内燃机最为关键的摩擦副之一，它不仅影响到内燃机工作的可靠性和耐久性，还影响到内燃机进一步强化的潜力。

轴承的性能及其可靠性是轴承的最重要的性能指标，但由于影响轴承性能因素太多，进行轴承试验是一种有效途径。轴承试验是轴承设计和制造过程中必不缺少的重要的验证过程。试验轴承的加载负荷作为轴承试验机测试的重要参数，其准确性直接影响轴承的试验结果。目前传统的轴承试验装置加载特性单一，不能实现多变载荷的加载，而真实内燃机中动载轴承常处于交变载荷，因此传统的轴承试验装置很难开展发动机动载轴承的试验。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可加载交变载荷的轴承试验装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种可加载交变载荷的轴承试验装置，包括计算机、旋转电机、旋转轴、交变载荷加载模块、陪试组件，

所述的旋转电机经计算机控制，旋转电机的输出轴经联轴器与旋转轴连接，

所述的旋转轴上套设有被测试的滑动轴承，该滑动轴承的左右两侧设置所述的陪试组件，所述的滑动轴承套设有活动夹具，

所述的交变载荷加载模块设置在活动夹具上，由上下对称的两组组件构成，该组件包括直线电机、弹簧、连接装置，所述的直线电机的输出轴与弹簧连接，弹簧的另一端与连接装置连接，该连接装置与活动夹具连接。

所述的直线电机的输出轴上还套设有保护套筒。

所述的直线电机的输出轴的底部还设有连接件，通过该连接件与弹簧连接。

所述的连接件的上表面开设有凹槽，直线电机的输出轴卡设在凹槽内，连接件的下表面设有挂钩，与弹簧连接。

所述的滑动轴承上设有温度传感器。

所述的陪试组件包括固定夹具及设置在固定夹具内的陪试轴承，所述的陪试轴承套设在旋转轴上，所述的固定夹具设置在活动夹具的左右两侧。

所述的旋转轴上还套设有经计算机驱动控制的扭矩仪。

所述的交变载荷加载模块与计算机控制连接。

所述的交变载荷加载模块连接有经计算机驱动控制的供油系统。

计算机控制旋转电机的转动，可以实现滑动轴承以给定的转速运转。在交变载荷加载模块中，直线电机位移量的改变是通过计算机控制的，直线电机位移量的改变可以影响弹簧的拉伸/压缩量。由于弹簧的拉伸/压缩量的改变，弹簧将可以在活动夹具表面施加大小不同、方向可变的作用力。通过在活动夹具不同区域添加多个直线电机-弹簧单元可以实现轴承交变载荷的加载。计算机通过供油装置控制滑动轴承运转过程中的油量供给。扭矩仪和温度传感器可以用来检测滑动轴承运转过程中的性能表现。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、通过计算机控制直线电机的位移量，进而改变弹簧的压缩/拉伸量，控制弹簧的弹力，可以实现轴承交变载荷的加载。

2、结合内燃机的真实工况条件，通过计算机控制直线电机的位移与时间的变化量，可以实现内燃机真实工况载荷的加载。利用该试验装置有助于开展发动机动载轴承试验。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的交变载荷加载模块示意图。

图中：1为计算机，2为旋转电机，3为联轴器，4为扭矩仪，5为固定夹具A，6为供油装置，7为交变载荷加载模块，8为活动夹具，9为固定夹具B，10为旋转轴，11为陪试滑动轴承B，12为被试滑动轴承B，13为被试滑动轴承A，14为陪试滑动轴承A，15为工作平台，16为温度传感器，17为直线电机A，18为连接装置Aa，19为弹簧A，20为连接装置Ab，21为连接装置Bb，22为弹簧B，23为连接装置Ba，24为直线电机B。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种可加载交变载荷的轴承试验装置，如图1所示，该装置包括计算机1，旋转电机2，联轴器3，扭矩仪4，固定夹具A 5，供油系统6，交变载荷加载模块7，活动夹具8，固定夹具B9，旋转轴10，陪试滑动轴承B 11，被试滑动轴承B 12，被试滑动轴承A 13，陪试滑动轴承A14，工作平台15。其中，如图2所示，交变载荷加载模块7包含温度传感器16，直线电机A 17，连接装置Aa 18，弹簧A 19，连接装置Ab 20，连接装置Bb 21，弹簧B 22，连接装置Ba 23，直线电机B 24。

其中，旋转电机2、扭矩仪4、固定夹具A 5与固定夹具B 9安装在工作台15上。旋转电机2通过联轴器3与旋转轴10相连，使旋转轴10发生转动。陪试滑动轴承A 14安装在固定夹具A 5内部，陪试滑动轴承B 11安装在固定夹具B 9内部。而，被试滑动轴承A 13与被试滑动轴承B 14安装在活动夹具8内部。陪试滑动轴承A 14与陪试滑动轴承B 11起到支撑旋转轴10的作用。

在交变载荷加载模块7中，安装有两个上下对称设置的组件。直线电机A 17的输出轴通过连接装置Aa 18控制弹簧A 19发生拉伸/压缩形变，弹簧A 19通过连接装置Ab 20与活动夹具8相连，施加轴承加载力。类似的，直线电机B 24的输出轴通过连接装置Ba 23控制弹簧B 22发生拉伸/压缩形变，弹簧B 22通过连接装置Bb 21与活动夹具8相连，施加轴承加载力。连接装置Aa 18以及连接装置Ba 23的上表面开设有凹槽，直线电机的输出轴卡设在凹槽内，下表面设有挂钩，与弹簧A 19以及弹簧B 22连接。

计算机1与旋转电机2、供油装置6、直线电机A 17以及直线电机B 24相连。计算机1控制旋转电机2旋转，实现滑动轴承以给定的转速运转。同时，计算机1控制供油装置6实现滑动轴承的供油。直线电机A 17与直线电机B 24的运行也受计算机的控制。此外，扭矩仪4和温度传感器16也与计算机1相连，能够采集滑动轴承运转过程中的信号，监测滑动轴承的运转状况。

实施例2

一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其结构与实施例1大致相同，不同之处在于，本实施例中直线电机的输出轴上还套设有保护套筒。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，该装置包括计算机、旋转电机、旋转轴、交变载荷加载模块、陪试组件，

所述的旋转电机经计算机控制，旋转电机的输出轴经联轴器与旋转轴连接，

所述的旋转轴上套设有被测试的滑动轴承，该滑动轴承的左右两侧设置所述的陪试组件，所述的滑动轴承套设有活动夹具，

所述的交变载荷加载模块设置在活动夹具上，由上下对称的两组组件构成，该组件包括直线电机、弹簧、连接装置，所述的直线电机的输出轴与弹簧连接，弹簧的另一端与连接装置连接，该连接装置与活动夹具连接。

2.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的直线电机的输出轴上还套设有保护套筒。

3.根据权利要求1或2所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的直线电机的输出轴的底部还设有连接件，通过该连接件与弹簧连接。

4.根据权利要求3所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的连接件的上表面开设有凹槽，直线电机的输出轴卡设在凹槽内，连接件的下表面设有挂钩，与弹簧连接。

5.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的滑动轴承上设有温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的陪试组件包括固定夹具及设置在固定夹具内的陪试轴承，所述的陪试轴承套设在旋转轴上，所述的固定夹具设置在活动夹具的左右两侧。

7.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的旋转轴上还套设有经计算机驱动控制的扭矩仪。

8.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的交变载荷加载模块与计算机控制连接。

9.根据权利要求1所述的一种可加载交变载荷的轴承试验装置，其特征在于，所述的交变载荷加载模块连接有经计算机驱动控制的供油系统。