CN108317180B - 转子实验台支承调位及轴承预紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转子实验台支承调位及轴承预紧装置，包括轴，轴上套有第一联接套和第二联接套，第一联接套与第二联接套均成呈圆盘状并向前伸出锥形筒，第一联接套的锥形筒置于第二联接套的锥形筒内，两者相互配合且使第一联接套的圆盘与第二联接套的圆盘固定连接在一起，第二联接套的锥形筒外套有圆环状的第三联接套，第三联接套与所述第二联接套的圆盘固定连接在一起，第二联接套的外表面设有螺纹，螺纹上旋有预紧套，第三联接套的外表面固定连接有轴承。本发明的优点是：通过合理布置支承位置，同时对轴承预紧，减小了支承外传力，减少了转子实验台的振动，提高了转子实验台的工作性能和工作状态下的安全性。

Description

转子实验台支承调位及轴承预紧装置
技术领域
本发明涉及支承调位及轴承预紧装置，具体涉及一种转子实验台支承调位及轴承预紧装置。
背景技术
目前航空发动机整机模拟转子实验台的设计采用“保证工作转速和临界转速有足够裕度”的准则，但在工作状态下，转子实验台的配合刚度和连接刚度发生明显变化，同时，由于离心力和陀螺力矩的作用，轴承滚动体会偏离原来的位置，轴承刚度发生明显变化，所以很难保证设计时的“转速裕度”，转子的转速会接近临界转速，同时，由转子不平衡产生的振动载荷会通过轴承传递给支承，从而使得转子实验台产生剧烈振动，造成转子实验台的破坏，对操作人员的安全构成威胁，所以安装后需要调整实验台的结构参数使得工作转速与临界转速之间有足够的裕度，减小支承外传力，因此合理布置支承位置、提高轴承在工况下的刚度有重要意义。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够减小支承外传力、提高轴承在工况下刚度的转子实验台支承调位及轴承预紧装置。
技术方案：一种转子实验台支承调位及轴承预紧装置，包括轴，所述轴上套有第一联接套和第二联接套，所述第一联接套与所述第二联接套均成呈圆盘状并向前伸出锥形筒，所述第一联接套的锥形筒置于所述第二联接套的锥形筒内，两者相互配合且使所述第一联接套的圆盘与所述第二联接套的圆盘固定连接在一起，所述第二联接套的锥形筒外套有圆环状的第三联接套，所述第三联接套与所述第二联接套的圆盘固定连接在一起，所述第二联接套的外表面设有螺纹，所述螺纹上旋有预紧套，所述第三联接套的外表面固定连接有轴承，所述预紧套上设有用于预紧所述轴承的弹性部件，所述弹性部件与所述轴承内圈的端面接触。
所述第一联接套的圆盘与所述第二联接套的圆盘通过螺栓连接，且所述第一联接套的圆盘与所述第二联接套的圆盘上设有相配合的螺孔。所述第三联接套与所述第二联接套的圆盘通过螺栓连接，且所述第三联接套与所述第二联接套的圆盘上设有相配合的螺孔。其中，螺栓连接还包括起套螺栓连接，起套螺栓在拆卸该装置的时候使用，目的是分别将第一连接套和第三连接套顶开，方便拆卸。其中，所述第一联接套圆盘上和所述第三联接套圆盘上的螺孔数量相同，使得第二联接套上的螺孔分布合理，保证第二联接套的强度。
所述第一联接套沿轴向上设有缝隙，所述第三联接套沿轴向上设有缝隙。安装时，保持第二联接套不动，第一联接套在紧固螺栓作用下靠近第二联接套，第一联接套缩小实现与轴的过盈配合；第三联接套的外径与轴承内径相等，宽度小于轴承的宽度，轴承内圈安装在第三联接套上，当第三联接套在紧固螺栓作用下靠近第二联接套时，第三联接套胀大，实现与轴承的过盈配合，通过第一、第二和第三联接套的共同作用，轴承和轴连接在一起。
所述弹性部件为弹簧，弹簧提供对轴承的预紧力，起预紧作用；优选的，所述预紧套上设有用于放置所述弹簧的盲孔，所述弹簧的长度大于盲孔的长度，所述盲孔均布于预紧套上。
有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点是：(1)本发明安装在转子实验台上，使得转子实验台支承位置可调，同时对轴承预紧，提高了轴承在工况下的刚度，从而可以合理调整临界转速范围，使得工作转速与临界转速之间有足够的裕度，同时，通过合理布置支承位置，减小了支承外传力，减少了转子实验台的振动，提高了转子实验台的工作性能和工作状态下的安全性。(2)通过调整支承的位置，转子实验台可以进行支承位置对转子系统临界转速和支承外传力的影响的实验研究，通过调整预紧套的轴向位置调整轴承的预紧力，可进行预紧力对轴承刚度和转子系统临界转速影响的实验研究，增强了转子实验台的拓展性。(3)使用方便，成本较低，通用性较强，可与现有的转子实验台配合使用。
附图说明
图1为本发明的装配示意图；
图2为本发明的支承调位组件、预紧组件和轴承装配示意图；
图3为本发明的支承调位组件示意图；
图4为本发明的第一联接套示意图；
图5为本发明的第二联接套示意图；
图6为本发明的第三联接套示意图；
图7为本发明的预紧组件示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1～7所示，一种转子实验台支承调位及轴承预紧装置，包括轴3、支承调位组件1和预紧组件2，其中，支承调位组件1包括第一联接套101、第二联接套102和第三联接套103，预紧组件2包括预紧套201和弹簧202；轴3上套有第一联接套101和第二联接套102，第一联接套101与第二联接套102均成呈圆盘状并向前伸出锥形筒，第一联接套101的锥形筒置于第二联接套102的锥形筒内，两者相互配合且第一联接套101的圆盘与第二联接套102的圆盘通过螺栓连接；第二联接套102的锥形筒外套有圆环状的第三联接套103，第三联接套103的内圈呈锥形，与第二联接套102的锥形筒相配合，第三联接套103与第二联接套102的圆盘通过螺栓连接，第二联接套102的锥形筒外表面设有螺纹，预紧套201的内圈设有内螺纹，第二联接套102与预紧套201通过螺纹连接；第三联接套103的外径与轴承4内径相等，宽度小于轴承的宽度，预紧套201上均布有6个盲孔，弹簧202置于盲孔中且弹簧202的长度大于盲孔的长度，弹簧202与轴承4内圈的端面接触，实现轴承4的定压预紧。
第一联接套101与第二联接套102通过第一紧固螺栓104A和第一起套螺栓105A相连，第一联接套101上设有与第一紧固螺栓104A相配合的左第一类螺孔106A，第一联接套101上还设有与第一起套螺栓105A相配合的左第二类螺孔107A；第三联接套103与第二联接套102通过第二紧固螺栓104B和第二起套螺栓105B相连，第三联接套103上设有与第二紧固螺栓104B相配合的右第一类螺孔106B，第三联接套103上还设有与第二起套螺栓105B相配合的右第二类螺孔107B；所述第一联接套101、第二联接套102和第三联接套103共轴线；所述轴承4安装在第三联接套103上，第二联接套102设有与预紧组件2连接的螺纹连接部，第一联接套101与第三联接套103沿轴向上均设有缝隙。所述第一联接套101端面上均布3个左第二类螺孔107A，第三联接套103端面上均布3个右第二类螺孔107B；所述第一联接套101、第三联接套103上的第一起套螺栓105A、第二起套螺栓105B均安装于第二类螺孔107。所述第一联接套101端面上均布6个左第一类螺孔106A，第三联接套103端面上均布的右第一类螺孔106B的数量与第一联接套101端面上的左第一类螺孔106A数量相同，第二联接套102端面上均布的螺孔的数量为第一联接套101、第三联接套103端面上第一类螺孔106的数量之和；所述第一联接套101端面上均布的左第一类螺孔106A和第三联接套103端面上均布的右第一类螺孔106B在垂直于轴线的同一平面的投影沿圆周均布。
本发明的安装和拆卸过程：安装时，首先把轴承4安装在轴承座5上，再将支承调位组件1安装在轴3和轴承4之间，保持第二联接套102不动，通过拧紧轴向的第一紧固螺栓104A和第二紧固螺栓104B使得第一联接套101、第三联接套103分别沿圆锥配合面靠近第二联接套102，在该过程中，第一联接套101、第三联接套103产生径向变形并分别与轴3和轴承4过盈配合，最后将预紧组件2安装在第二联接套102上，并通过预紧套201上的预紧弹簧202实现轴承4的定压预紧；拆卸时，首先将预紧组件2旋出，再旋开第一紧固螺栓104A和第二紧固螺栓104B，再通过第一起套螺栓105A和第二起套螺栓105B分别将第一联接套101、第三联接套103顶开使其恢复原状，从而可以调节转子实验台支承的位置。

Claims (3)

1.一种转子实验台支承调位及轴承预紧装置，包括轴(3)，其特征在于：所述轴(3)上套有第一联接套(101)和第二联接套(102)，所述第一联接套(101)与所述第二联接套(102)均成呈圆盘状并向前伸出锥形筒，所述第一联接套(101)的锥形筒置于所述第二联接套(102)的锥形筒内，两者相互配合且通过第一紧固螺栓(104A)使所述第一联接套(101)的圆盘与所述第二联接套(102)的圆盘固定在一起，所述第二联接套(102)的锥形筒外套有圆环状的第三联接套(103)，所述第三联接套(103)与所述第二联接套(102)的圆盘通过第二紧固螺栓(104B)固定在一起，所述第二联接套(102)的外表面设有螺纹，所述螺纹上旋有预紧套(201)，所述第三联接套(103)的外表面固定连接有轴承(4)，所述第一联接套(101)和第三联接套(103)上分别安装有第一起套螺栓(105A)和第二起套螺栓(105B)，所述预紧套(201)上设有用于预紧所述轴承(4)的弹性部件(202)，所述弹性部件(202)与所述轴承(4)内圈的端面接触，所述弹性部件(202)为弹簧，安装在预紧套(201)的盲孔上；
所述转子实验台支承调位及轴承预紧装置的安装拆卸方法为：安装时，保持第二联接套(102)不动，通过拧紧轴向的第一紧固螺栓(104A)和第二紧固螺栓(104B)使得第一联接套(101)、第三联接套(103)分别沿圆锥配合面靠近第二联接套(102)，在该过程中，第一联接套(101)、第三联接套(103)产生径向变形并分别与轴(3)和轴承(4)过盈配合，最后将预紧组件(2)安装在第二联接套(102)上，并通过预紧套(201)上的预紧弹簧(202)实现轴承(4)的定压预紧；拆卸时，首先将预紧组件(2)旋出，再旋开第一紧固螺栓(104A)和第二紧固螺栓(104B)，再通过第一起套螺栓(105A)和第二起套螺栓(105B)分别将第一联接套(101)、第三联接套(103)项开使其恢复原状，从而可以调节转子实验台支承的位置。
2.根据权利要求1所述的转子实验台支承调位及轴承预紧装置，其特征在于：所述第一联接套(101)沿轴向上设有缝隙。
3.根据权利要求1所述的转子实验台支承调位及轴承预紧装置，其特征在于：所述第三联接套(103)沿轴向上设有缝隙。
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