CN110031220B - 一种多功能轴承测试机径向加载装置 - Google Patents

一种多功能轴承测试机径向加载装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能轴承测试机径向加载装置，包括底板、导向轨、径向加载座、轴向导向座、加载缸安装座、安装座定位销、安装座连接螺栓、安装座T型锁紧螺栓、轴向加载缸、前导向座、联轴器、压力传感器、止转销、施力轴、轴承测试安装工装、工装连接螺栓、传感器安装装配体和前导向座固定T型螺栓，本发明涉及一种复合式滚动轴承寿命试验机，具体为一种多功能轴承测试机径向加载装置，可配合轴向加载工装及倾覆加载工装，完成对测试轴承施加三种不同形式的载荷，而且本发明可对测试轴承施加拉或压两种形式的径向载荷，具有加载便捷、操作简单、便于维护、拆装方便等优点。

Description

一种多功能轴承测试机径向加载装置
技术领域
本发明属于轴承试验机领域，涉及一种复合式滚动轴承寿命试验机，具体为一种用于该复合设备的径向加载装置。
背景技术
滚动轴承是应用最为广泛的机械零件之一，同时也是机械设备中最容易损坏的元件之一，特别是在高速重载条件下的滚动轴承，由于工作面接触应力的长期反复作用，极易引起轴承的疲劳、裂纹、剥蚀、压痕等故障，从而引发轴承产生断裂，胶着，烧损等现象，进而引起整个设备的异常。
因此，针对滚动轴承进行出厂前的寿命测试，不仅可以提高轴承的生产工艺，还可以指导设备上使用轴承的及时更换。目前针对轴承的寿命测试少有既能同时满足轴向加载、倾覆加载和径向加载，又可以承受高速重载工况的轴承测试设备。本发明是一种用于该复合测试设备的径向加载装置，具体为一种可施加拉压载荷的径向加载装置。
发明内容
本发明的目的是为复合加载方式的多动力源滚动轴承寿命试验机提供一种可施加拉压载荷的径向加载装置，而且本发明具有操作简单，更换便捷、结构设计巧妙等特点。
本发明的目的与构想是通过以下技术方案实现的：
一种多功能轴承测试机径向加载装置，包括底板、导向轨、径向加载座、轴向导向座、加载缸安装座、安装座定位销、安装座连接螺栓、安装座T型锁紧螺栓、轴向加载缸、前导向座、联轴器、压力传感器、止转销、施力轴、轴承测试安装工装、工装连接螺栓、传感器安装装配体和前导向座固定T型螺栓，其特征在于，所述的底板通过地脚螺栓槽采用地脚螺栓固定在地面上，导向轨设置在底板的上表面，且采用螺栓固定，所述的径向加载座设置在底板的上表面，采用底面设置的加载座V型槽与导向轨相互配合，进行精确定位，所述的轴向导向座设置在径向加载座前端，且通过燕尾槽与径向加载座上方设置的加载座燕尾台相互配合进行定位，所述的加载缸安装座设置在径向加载座后端，且通过燕尾槽与加载座燕尾台相互配合进行定位，并通过设置在径向加载座上的安装座定位销进行定位，采用安装座连接螺栓将加载缸安装座固定在径向加载座上，最后通过安装座T型锁紧螺栓将加载缸安装座和径向加载座锁紧固定底板上，所述的轴向加载缸通过锁紧螺栓固定在加载缸安装座上，轴向加载缸的输出杆与联轴器相连接，压力传感器一端与联轴器相连，另一端与施力轴相连接，所述的前导向座通过螺栓固定在轴向导向座上，通过前导向座固定T型螺栓可将前导向座和轴向导向座固定在底板上，前导向座顶部设有止转销，可防止施力轴周向转动，施力轴表面设有与止转销相互配合的键槽，所述的轴承测试安装工装通过工装连接螺栓固定在施力轴的端面上面，所述的传感器安装装配体设置在轴承测试安装工装上。
进一步地，所述的底板上方设有油槽、T型槽、吊装螺栓孔和地脚螺栓槽，油槽设在底板的四周，T型槽沿底板的上表面设置且等间隔分布，地脚螺栓槽设在底板侧面且均匀分布，吊装螺栓孔设在底板侧面，左右前后侧面各设置两个。
进一步地，所述的轴承测试安装工装，包括：轴承内圈旋转轴、测试轴承、轴承内圈套挡圈、轴承外套、轴承外圈套挡圈、外圈套挡圈紧固螺栓和内圈套挡圈紧固螺栓，上述的轴承内圈旋转轴设置在轴承测试安装工装的左侧，且通过左侧端面上的螺栓孔固定在旋转驱动轴上，从而驱动整个轴承内圈旋转轴的转动；上述的测试轴承通过过盈配合安装在轴承内圈旋转轴的轴颈处，且轴颈的宽度略小于测试轴承内圈的宽度；轴承内圈套挡圈通过内圈套挡圈紧固螺栓固定在轴承内圈旋转轴上，用于轴向定位测试轴承；轴承外套设在轴承测试安装工装的右侧，且与测试轴承的外圈相互配合；上述的轴承外圈套挡圈设置在轴承内圈旋转轴与轴承外套之间，通过外圈套挡圈紧固螺栓与轴承外套相连接，轴承外圈套挡圈设有台阶凸台，用于轴向定位测试轴承的外圈，并通过外圈套挡圈紧固螺栓进行锁紧固定。
进一步地，所述的轴承内圈旋转轴的左侧设有安装锥面，且与驱动轴的锥面相互配合；轴承内圈旋转轴的右侧设有顶针锥面与轴向加载顶针相互配合。
进一步地，所述的轴承外套的右侧设有用于轴向加载的轴向加载圆弧面，可与倾覆加载相互配合，在对测试轴承同时进行倾覆加载和轴向加载时，轴向加载部分可在轴向加载圆弧面上产生微小滑移，防止轴向加载部分承受倾覆载荷；所述的轴承外套右侧的加载圆弧面上方设有轴向定位孔，可对轴向加载部分进行定位；所述的轴承外套的圆柱面的一侧设有径向加载侧座，可配合轴向加载缸完成对测试轴承径向载荷的加载。
进一步地，所述的传感器安装装配体，包括传感器安装外套、传感器安装探头、振动传感器、调整螺母和加压弹簧，上述的传感器安装探头一端与测试轴承的外圈相接触，另一端与振动传感器相连接，且与传感器安装外套的内孔为间隙配合；振动传感器通过加压弹簧压在传感器安装探头上；调整螺母通过螺纹连接在传感器安装外套上，同时压紧加压弹簧可调节振动传感器与传感器安装探头之间的压紧力。
与现有技术相比，本发明是一种用于多功能轴承测试机的径向加载装置，可配合轴向加载工装及倾覆加载工装，完成对测试轴承施加三种不同形式的载荷，而且本发明可对测试轴承施加拉或压两种形式的径向载荷，具有加载便捷、操作简单、便于维护、拆装方便等优点。
附图说明
图1为本发明的前整体轴侧结构示意图。
图2为本发明的后整体轴侧结构示意图。
图3为本发明的主剖视图。
图4为轴承安装工装的轴侧结构示意图。
图5为轴承安装工装的剖视图。
图6为传感器安装座的剖视图。
图中所示：1为底板、1-1为油槽、1-2为T型槽、1-3为吊装螺栓孔、1-4 为地脚螺栓槽、2为导向轨、3为径向加载座、3-1加载座V型槽、3-2为加载座燕尾台、4为轴向导向座、5为加载缸安装座、6为安装座定位销、7为安装座连接螺栓、8为安装座T型锁紧螺栓、9为轴向加载缸、10为前导向座、11为联轴器、12为压力传感器、13为止转销、14为施力轴、15为轴承测试安装工装、15-1 为轴承内圈旋转轴、15-1-1为安装锥面、15-1-2为顶针锥面、15-2为测试轴承、 15-3为轴承内圈套挡圈、15-4为轴承外套、15-4-1为轴向加载圆弧面、15-4-2 为轴向定位孔、15-4-3为径向加载侧座、15-5为轴承外圈套挡圈、15-6为外圈套挡圈紧固螺栓、15-7为内圈套挡圈紧固螺栓、16为工装连接螺栓、17为传感器安装装配体、17-1为传感器安装外套、17-2为传感器安装探头、17-3为振动传感器、17-4为调整螺母、17-5为加压弹簧、18为前导向座固定T型螺栓。
具体实施方式
下面的具体实施例对本发明的目的作进一步详细地描述，实施例不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
参照附图1至附图5，一种多功能轴承测试机径向加载装置，包括底板1、导向轨2、径向加载座3、轴向导向座4、加载缸安装座5、安装座定位销6、安装座连接螺栓7、安装座T型锁紧螺栓8、轴向加载缸9、前导向座10、联轴器 11、压力传感器12、止转销13、施力轴14、轴承测试安装工装15、工装连接螺栓16、传感器安装装配体17和前导向座固定T型螺栓18，其特征在于：所述的底板1通过地脚螺栓槽1-4采用地脚螺栓固定在地面上，导向轨2设置在底板 1的上表面，且采用螺栓固定，所述的径向加载座3设置在底板1的上表面，采用底面设置的加载座V型槽3-1与导向轨2相互配合，进行精确定位；所述的轴向导向座4设置在径向加载座3前端，且通过燕尾槽与径向加载座3上方设置的加载座燕尾台3-2相互配合进行定位；所述的加载缸安装座5设置在径向加载座 3后端，且通过燕尾槽与加载座燕尾台3-2相互配合进行定位，并通过设置在径向加载座3上的安装座定位销6进行定位，采用安装座连接螺栓7将加载缸安装座5固定在径向加载座3上，最后通过安装座T型锁紧螺栓8将加载缸安装座5 和径向加载座3锁紧固定底板1上；所述的轴向加载缸9通过锁紧螺栓固定在加载缸安装座5上，轴向加载缸9的输出杆与联轴器11相连接，压力传感器12一端与联轴器11相连，另一端与施力轴14相连接；所述的前导向座10通过螺栓固定在轴向导向座4上，通过前导向座固定T型螺栓18可将前导向座10和轴向导向座4固定在底板1上，前导向座10顶部设有止转销13，可防止施力轴14 周向转动，施力轴14表面设有与止转销13相互配合的键槽；所述的轴承测试安装工装15通过工装连接螺栓16固定在施力轴14的端面上面，所述的传感器安装装配体17设置在轴承测试安装工装15上。
所述的底板1上方设有油槽1-1、T型槽1-2、吊装螺栓孔1-3和地脚螺栓槽 1-4，油槽1-1设在底板1的四周，T型槽1-2沿底板1的上表面设置且等间隔分布，地脚螺栓槽1-4设在底板1侧面且均匀分布，吊装螺栓孔1-3设在底板1侧面，左右前后侧面各设置两个。
所述的轴承测试安装工装15包括：轴承内圈旋转轴15-1、测试轴承15-2、轴承内圈套挡圈15-3、轴承外套15-4、轴承外圈套挡圈15-5、外圈套挡圈紧固螺栓15-6和内圈套挡圈紧固螺栓15-7，上述的轴承内圈旋转轴15-1设置在轴承测试安装工装15的左侧，且通过左侧端面上的螺栓孔固定在旋转驱动轴上，从而驱动整个轴承内圈旋转轴15-1的转动；上述的测试轴承15-2通过过盈配合安装在轴承内圈旋转轴15-1的轴颈处，且轴颈的宽度略小于测试轴承15-2内圈的宽度；轴承内圈套挡圈15-3通过内圈套挡圈紧固螺栓15-7固定在轴承内圈旋转轴15-1上，用于轴向定位测试轴承15-2；轴承外套15-4设在轴承测试安装工装 15的右侧，且与测试轴承15-2的外圈相互配合；上述的轴承外圈套挡圈15-5设置在轴承内圈旋转轴15-1与轴承外套15-4之间，通过外圈套挡圈紧固螺栓15-6 与轴承外套15-4相连接，轴承外圈套挡圈15-5设有台阶凸台，用于轴向定位测试轴承15-2的外圈，并通过外圈套挡圈紧固螺栓15-6进行锁紧固定。
所述的轴承内圈旋转轴15-1的左侧设有安装锥面15-1-1，且与驱动轴的锥面相互配合；轴承内圈旋转轴15-1的右侧设有顶针锥面15-1-2与轴向加载顶针相互配合。
所述的轴承外套15-4的右侧设有用于轴向加载的轴向加载圆弧面15-4-1，可与倾覆加载相互配合，在对测试轴承15-2同时进行倾覆加载和轴向加载时，轴向加载部分可在轴向加载圆弧面15-4-1上产生微小滑移，防止轴向加载部分承受倾覆载荷；所述的轴承外套15-4右侧的轴向加载圆弧面15-4-1上方设有轴向定位孔15-4-2，可对轴向加载部分进行定位；所述的轴承外套15-4的圆柱面的一侧设有径向加载侧座15-4-3，可配合轴向加载缸9完成对测试轴承15-2径向载荷的加载。
所述的传感器安装装配体17包括：传感器安装外套17-1、传感器安装探头 17-2、振动传感器17-3、调整螺母17-4和加压弹簧17-5，上述的传感器安装探头17-2一端与测试轴承15-2的外圈相接触，另一端与振动传感器17-3相连接，且与传感器安装外套17-1的内孔为间隙配合；振动传感器17-3通过加压弹簧 17-5压在传感器安装探头17-2上；调整螺母17-4通过螺纹连接在传感器安装外套17-1上，同时压紧加压弹簧17-5可调节振动传感器17-3与传感器安装探头 17-2之间的压紧力。
本实施的工作原理，如下：
本发明在工作时，首先根据设置的拉或压的加载载荷，然后启动轴承测试安装工装15的动力装置，再通过轴向加载缸9缓慢地给轴承测试安装工装15施加轴向载荷，然后通过压力传感器12进行判定所施加的拉压载荷是否到位，再根据控制器控制伺服比例阀进行轴向加载缸9载荷的保压，最后，可根据传感器安装装配体17中的振动传感器17-3拾取到的测试轴承15-2的振动信号，判定测试轴承15-2是否达到测试要求。

Claims (4)

1.一种多功能轴承测试机径向加载装置，包括底板(1)、导向轨(2)、径向加载座(3)、轴向导向座(4)、加载缸安装座(5)、安装座定位销(6)、安装座连接螺栓(7)、安装座T型锁紧螺栓(8)、轴向加载缸(9)、前导向座(10)、联轴器(11)、压力传感器(12)、止转销(13)、施力轴(14)、轴承测试安装工装(15)、工装连接螺栓(16)、传感器安装装配体(17)和前导向座固定T型螺栓(18)，其特征在于：所述的底板(1)通过地脚螺栓槽(1-4)采用地脚螺栓固定在地面上，导向轨(2)设置在底板(1)的上表面，且采用螺栓固定；所述的径向加载座(3)设置在底板(1)的上表面，采用底面设置的加载座V型槽(3-1)与导向轨(2)相互配合，进行精确定位；所述的轴向导向座(4)设置在径向加载座(3)前端，且通过燕尾槽与径向加载座(3)上方设置的加载座燕尾台(3-2)相互配合进行定位；所述的加载缸安装座(5)设置在径向加载座(3)的后端，且通过燕尾槽与加载座燕尾台(3-2)相互配合进行定位，并通过设置在径向加载座(3)上的安装座定位销(6)进行定位，采用安装座连接螺栓(7)将加载缸安装座(5)固定在径向加载座(3)上，最后通过安装座T型锁紧螺栓(8)将加载缸安装座(5)和径向加载座(3)锁紧固定底板(1)上；所述的轴向加载缸(9)通过锁紧螺栓固定在加载缸安装座(5)上，轴向加载缸(9)的输出杆与联轴器(11)相连接，压力传感器(12)一端与联轴器(11)相连，另一端与施力轴(14)相连接；所述的前导向座(10)通过螺栓固定在轴向导向座(4)上，通过前导向座固定T型螺栓(18)可将前导向座(10)和轴向导向座(4)固定在底板(1)上，前导向座(10)顶部设有止转销(13)，可防止施力轴(14)周向转动，施力轴(14)表面设有与止转销(13)相互配合的键槽；所述的轴承测试安装工装(15)通过工装连接螺栓(16)固定在施力轴(14)的端面上；所述的传感器安装装配体(17)设置在轴承测试安装工装(15)上；
所述的底板(1)上方设有油槽(1-1)、T型槽(1-2)、吊装螺栓孔(1-3)和地脚螺栓槽(1-4)，油槽(1-1)设在底板(1)的四周，T型槽(1-2)沿底板(1)的上表面设置且等间隔分布，地脚螺栓槽(1-4)设在底板(1)侧面且均匀分布，吊装螺栓孔(1-3)设在底板(1)侧面，左右前后侧面各设置两个；
所述的轴承测试安装工装(15)包括：轴承内圈旋转轴(15-1)、测试轴承(15-2)、轴承内圈套挡圈(15-3)、轴承外套(15-4)、轴承外圈套挡圈(15-5)、外圈套挡圈紧固螺栓(15-6)、内圈套挡圈紧固螺栓(15-7)，上述的轴承内圈旋转轴(15-1)设置在轴承测试安装工装(15)的左侧，且通过左侧端面上的螺栓孔固定在旋转驱动轴上，从而驱动整个轴承内圈旋转轴(15-1)的转动；上述的测试轴承(15-2)通过过盈配合安装在轴承内圈旋转轴(15-1)的轴颈处，且轴颈的宽度略小于测试轴承(15-2)内圈的宽度；轴承内圈套挡圈(15-3)通过内圈套挡圈紧固螺栓(15-7)固定在轴承内圈旋转轴(15-1)上，用于轴向定位测试轴承(15-2)；轴承外套(15-4)设在轴承测试安装工装(15)的右侧，且与测试轴承(15-2)的外圈相互配合；上述的轴承外圈套挡圈(15-5)设置在轴承内圈旋转轴(15-1)与轴承外套(15-4)之间，通过外圈套挡圈紧固螺栓(15-6)与轴承外套(15-4)相连接，轴承外圈套挡圈(15-5)设有台阶凸台，用于轴向定位测试轴承(15-2)的外圈，并通过外圈套挡圈紧固螺栓(15-6)进行锁紧固定。
2.根据权利要求1所述的多功能轴承测试机径向加载装置，其特征在于：所述的轴承内圈旋转轴(15-1)的左侧设有安装锥面(15-1-1)，且与驱动轴的锥面相互配合；轴承内圈旋转轴(15-1)的右侧设有顶针锥面(15-1-2)与轴向加载顶针相互配合。
3.根据权利要求2所述的多功能轴承测试机径向加载装置，其特征在于：所述的轴承外套(15-4)的右侧设有用于轴向加载的轴向加载圆弧面(15-4-1)，可与倾覆加载相互配合，在对测试轴承(15-2)同时进行倾覆加载和轴向加载时，轴向加载部分可在轴向加载圆弧面(15-4-1)上产生微小滑移，防止轴向加载部分承受倾覆载荷；所述的轴承外套(15-4)右侧的轴向加载圆弧面(15-4-1)上方设有轴向定位孔(15-4-2)，可对轴向加载部分进行定位；所述的轴承外套(15-4)的圆柱面的一侧设有径向加载侧座(15-4-3)，可配合轴向加载缸(9)完成对测试轴承(15-2)径向载荷的加载。
4.根据权利要求1所述的多功能轴承测试机径向加载装置，其特征在于：所述的传感器安装装配体(17)，包括传感器安装外套(17-1)、传感器安装探头(17-2)、振动传感器(17-3)、调整螺母(17-4)和加压弹簧(17-5)，上述的传感器安装探头(17-2)一端与测试轴承(15-2)的外圈相接触，另一端与振动传感器(17-3)相连接，且与传感器安装外套(17-1)的内孔为间隙配合；振动传感器(17-3)通过加压弹簧(17-5)压在传感器安装探头(17-2)上；调整螺母(17-4)通过螺纹连接在传感器安装外套(17-1)上，同时压紧加压弹簧(17-5)可调节振动传感器(17-3)与传感器安装探头(17-2)之间的压紧力。
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