CN110031224B - 滚轮轴承动态性能试验机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轴承性能试验装置，具体公开了一种滚轮轴承动态性能试验机。该滚轮轴承动态性能试验机包括机架，所述的机架上设有长条形的滑板，及驱动滑板相对于机架沿长度方向往复运动的驱动机构；所述的机架上还设有加载机构，所述加载机构包括若干位于滑板侧面的加载组件，所述加载组件的加载端连接有试验单元；所述的加载机构驱动试验单元靠近或远离滑板。以上所述的滚轮轴承动态性能试验机，模拟出滚轮轴承的动态工况，并根据使用工况施加相应的载荷，完成滚轮轴承在模拟工况下的摩擦磨损性能试验，在同等滚轮轴承下，也可完成滑板或摩擦板的摩擦磨损性能试验。

Description

滚轮轴承动态性能试验机
技术领域
本发明涉及一种轴承性能试验装置，尤其涉及一种滚轮轴承动态性能试验机。
背景技术
滚轮轴承是一种直接在滚道上滚动的轴承，其外圈壁较厚，利用这种外圈，滚轮可以直接在滚道上滚动，并可以承受较重负荷和冲击负荷。广泛使用于航空及机械领域领域，例如飞机襟翼、缝翼和叉车滚轮等使用工况。
由于滚轮轴承的特殊工作形式，滚轮轴承外圈的摩擦磨损性能即为其性能评价的关键参数。现有轴承检测装置主要模拟轴承内圈与外圈之间的相对转动，无法模拟出滚动轴承外圈相对于滚道的滚动，无法检测轴承外圈滚动的摩擦力大小，即外圈的摩擦性能。因此无法准确获得滚轮轴承的摩擦磨损性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种滚轮轴承动态性能试验机，模拟出滚轮轴承的动态工况，并根据使用工况施加相应的载荷，完成滚轮轴承在模拟工况下的摩擦磨损性能试验，在同等滚轮轴承下，也可完成滑板或摩擦板的摩擦磨损性能试验。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：滚轮轴承动态性能试验机，包括机架，所述的机架上设有长条形的滑板，及驱动滑板相对于机架沿长度方向往复运动的驱动机构；所述的机架上还设有加载机构，所述加载机构包括偶数个位于滑板侧面的加载组件，所述加载组件的加载端朝向滑板设置，并在加载端连接有试验单元，所述的试验单元上设有轴承安装座；所述的加载组件每两个为一组，同一组内的两个加载组件以滑板为对称中心对称设置；所述的加载机构驱动试验单元靠近或远离滑板；还包括控制系统，所述的控制系统与驱动机构和加载机构分别电连接，并根据不同待测件的特定使用工况控制驱动机构和加载机构工作。
在进行试验前，首先将待测件安装至轴承安装座上，并将试验单元连通待测件整体与加载组件的加载端连接，完成试验前的安装准备工作。试验时，加载组件驱动待测件向滑板靠近，最终与滑板接触，且加载装置在控制系统的控制下在待测件和滑板之间施加特定载荷，载荷类型和大小由待测件实际使用工况中的受载情况决定。最后，驱动装置在控制系统的控制下，驱动滑板相对于待测件滑动。
该试验机可以真实的模拟出滚轮轴承的使用载荷、转速等工况，以在线实际使用的形式，真实反映滚轮轴承的摩擦磨损性能和使用寿命。另外，由于加载组件对称设置，在测试时，同组内加载组件对滑板的作用力相互抵消，避免滑板的单向受载变形，影响设备的正常运行和试验数据的准确性。
作为优选，所述滑板上与试验单元对应的侧面可拆连接有摩擦板，根据待测件工作时与其接触部件的材料特性，选择合适的摩擦板，提高试验工况的真实性，以获得与使用工况更接近的试验数据。另外，由于摩擦板的可拆连接，通过更换不同材料特性的摩擦板，对摩擦磨损性能基本相同的一批滚轮轴承进行试验，可以获得不同材料特性摩擦板的摩擦磨损性能。
作为优选，还包括环境模拟箱，所述的环境模拟箱内设有高低温模块和/或介质喷淋模块；所述的试验单元置于环境模拟箱内，所述的滑板穿过环境模拟箱。分别营造出高温和低温环境，以测试不同温度环境下待测件的摩擦磨损性能，介质喷淋模块可以喷淋各种污染介质，污染介质可以改变待测件与滑板或摩擦板之间的摩擦系数和磨损性能，并且不同介质对待测件的耐腐蚀性能也会有较大影响，污染介质的喷淋可以提高检测数据的可靠性。
作为优选，所述的高低温模块包括制冷单元和制热单元。
作为优选，所述的介质喷淋模块包括与试验单元对应的喷淋头，及用于介质喷淋后收集处理的介质处理单元。
作为优选，所述的驱动机构包括平行于滑板的直线导轨，所述的直线导轨上滑动连接有至少两个滑块，所述的滑板通过滑块与直线导轨连接；还包括驱动至少其中一个滑块相对于直线导轨滑动的动力单元。
作为优选，所述的控制系统还包括设置在滑块与滑板之间的力传感器，通过力传感器反馈的数据，实时监测轴承运行的摩擦因数。经一定时间试验运行后，通过滚轮轴承外径减小量和游隙增大量的检测，获得滚轮轴承的磨损性能数据；通过摩擦板磨损量的检测，获得摩擦板的磨损性能数据。
作为优选，所述的试验单元包括与加载机构连接的安装基座，所述安装基座的一端设有平行于安装基座轴线设置的安装板，所述轴承安装座设置在安装板上；所述的安装板在安装基座端部偏心设置。为待测件的安装留出足够空间，以确保待测件安装完成后可以尽可能的位于轴线上，以提高载荷施加的精确性，提高检测结果的可靠程度。
作为优选，所述安装基座远离安装板的端部设有与加载组件加载端匹配的安装槽，所述的加载端插入安装槽内并与安装基座键连接，可以有效避免试验单元在试验过程中发生转动，提高检测结果的准确性。
附图说明
图1为本实施例滚轮轴承动态性能试验机的结构示意图；
图2为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中驱动机构和加载机构相对位置关系的示意图；
图3为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中加载机构的局部正视图；
图4为本实施例滚轮轴承动态性能试验机采用介质喷淋模式的结构示意图；
图5为本实施例滚轮轴承动态性能试验机采用介质喷淋模式时驱动机构和加载机构之间相对位置关于的示意图；
图6为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中驱动机构和滑板连接状态的结构示意图；
图7为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中驱动机构和滑板连接状态的正示意图；
图8为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中试验单元的结构示意图；
图9为本实施例滚轮轴承动态性能试验机中实验单元的正视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例
如图1-图5所示，滚轮轴承动态性能试验机，包括机架1，所述的机架1上设有长条形的滑板3，及驱动滑板3相对于机架1沿长度方向往复运动的驱动机构2。如图6和图7所示，所述的驱动机构2包括平行于滑板3的直线导轨22，所述的直线导轨22上滑动连接有至少两个滑块23，所述的滑板3通过滑块23与直线导轨22连接。还包括驱动至少其中一个滑块23相对于直线导轨22滑动的动力单元21。所述滑板3上与试验单元6对应的侧面可拆连接有摩擦板31，根据待测件8工作时与其接触部件的材料特性，选择合适的摩擦板31，提高试验工况的真实性，以获得与使用工况更接近的试验数据；采用摩擦磨损性能基本相同的一批滚轮轴承，通过更换不同材料特性的摩擦板31，可以获得不同材料特性摩擦板31的摩擦磨损性能。
如图3所示，所述的机架1上还设有加载机构4，所述加载机构4包括若干位于滑板3侧面的加载组件41。所述加载组件41的数量为偶数，所述的加载组件41每两个为一组，同一组内的两个加载组件41以滑板3为对称中心对称设置。在测试时，同组内加载组件41对滑板3的作用力相互抵消，避免滑板3的单向受载变形，影响设备的正常运行和试验数据的准确性。具体的，直线导轨22分为两段，并在两段直线导轨22之间设置支架42，滑板3从支架42穿过，加载组件41安装在支架42上。需要说明的是，本实施例附图中以滑板3水平设置，且加载装置4设置在滑板3上下侧面对试验机进行说明，但滑板3及加载装置4的分布形式并不仅限于此。滑板3可以沿水平方向设置，同时也可以沿竖直方向或其他方向设置；同样的加载装置4可以设置在滑板3的上下侧面，也可以设置在滑板3的左右侧面。
如图8所示，还包括试验单元6，所述的试验单元6包括与加载机构4连接的安装基座61，所述安装基座61远离安装板63的端部设有与加载组件41加载端匹配的安装槽62，所述的加载端插入安装槽62内并与安装基座61键连接。所述安装基座61的一端设有平行于安装基座61轴线设置的安装板63，所述轴承安装座设置在安装板63上，所述的轴承安装座用于安装待测件8。所述的安装板63在安装基座61端部偏心设置，如图9所示，为待测件8的安装留出足够空间，以确保待测件8安装完成后可以尽可能的位于轴线上，以提高载荷施加的精确性，提高检测结果的可靠程度。所述加载组件41的加载端朝向滑板3设置，并在加载端连接有试验单元6，所述的试验单元6上设有轴承安装座；所述的加载机构4驱动试验单元6靠近或远离滑板3；还包括控制系统，所述的控制系统与驱动机构2和加载机构4分别电连接，并根据不同待测件8的特定使用工况控制驱动机构2和加载机构4工作。所述的控制系统还包括设置在滑块23与滑板3之间的力传感器7，通过力传感器7反馈的数据，实时监测轴承运行的摩擦因数。经一定时间试验运行后，通过滚轮轴承外径减小量和游隙增大量的检测，获得滚轮轴承的磨损性能数据；通过摩擦板31磨损量的检测，获得摩擦板31的磨损性能数据。
在进行试验前，首先将待测件8安装至轴承安装座上，并将试验单元6连通待测件8整体与加载组件41的加载端连接，完成试验前的安装准备工作。试验时，加载组件41驱动待测件8向滑板3靠近，最终与滑板3接触，且加载装置在控制系统的控制下在待测件8和滑板3之间施加特定载荷，载荷类型和大小由待测件8实际使用工况中的受载情况决定。最后，驱动装置在控制系统的控制下，驱动滑板3相对于待测件8滑动。该试验机可以真实的模拟出滚轮轴承的使用载荷、转速工况，又可模拟使用环境，以在线实际使用的形式，真实反映滚轮轴承的摩擦磨损性能和使用寿命。
如图1、图4和图5所示，进一步的，还包括环境模拟箱5，所述的环境模拟箱5内设有高低温模块(图中未示出，位于环境模拟箱5内部)和/或介质喷淋模块51；所述的试验单元6置于环境模拟箱5内，所述的滑板3穿过环境模拟箱5。
所述的高低温模块包括制冷单元和制热单元。所述的介质喷淋模块51包括与试验单元6对应的喷淋头，及用于介质喷淋后收集处理的介质处理单元。如图5所示，介质处理单元包括设置试验单元6下方的接液盘511，以及与接液盘511连通的冷却箱。环境模拟箱5用于营造高温和低温环境，以测试极限温度环境下待测件8的使用性能，介质喷淋模块51可以喷淋各种污染介质，污染介质可以改变待测件8与滑板3或摩擦板31之间的摩擦系数和磨损性能，并且不同介质对待测件8的耐腐蚀性能也会有较大影响，污染介质的喷淋可以提高检测数据的可靠性。
以上所述的滚轮轴承动态性能试验机，模拟出滚轮轴承的动态工况，并根据使用工况施加相应的载荷，完成滚轮轴承在模拟工况下的摩擦磨损性能试验，在同等滚轮轴承下，也可完成滑板或摩擦板的摩擦磨损性能试验。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：包括机架(1)，所述的机架(1)上设有长条形的滑板(3)，及驱动滑板(3)相对于机架(1)沿长度方向往复运动的驱动机构(2)；所述的机架(1)上还设有加载机构(4)，所述加载机构(4)包括偶数个位于滑板(3)侧面的加载组件(41)，所述加载组件(41)的加载端朝向滑板(3)设置，并在加载端连接有试验单元(6)；所述的加载组件(41)每两个为一组，同一组内的两个加载组件(41)以滑板(3)为对称中心对称设置；所述的试验单元(6)上设有轴承安装座；所述的加载机构(4)驱动试验单元(6)靠近或远离滑板(3)；
还包括控制系统，所述的控制系统与驱动机构(2)和加载机构(4)分别电连接，并根据不同待测件的特定使用工况控制驱动机构(2)和加载机构(4)工作。
2.根据权利要求1所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述滑板(3)上与试验单元(6)对应的侧面可拆连接有摩擦板(31)。
3.根据权利要求1所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：还包括环境模拟箱(5)，所述的环境模拟箱(5)内设有高低温模块；所述的试验单元(6)置于环境模拟箱(5)内，所述的滑板(3)穿过环境模拟箱(5)。
4.根据权利要求1所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：还包括环境模拟箱(5)，所述的环境模拟箱(5)内设有介质喷淋模块(51)；所述的试验单元(6)置于环境模拟箱(5)内，所述的滑板(3)穿过环境模拟箱(5)。
5.根据权利要求1所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：还包括环境模拟箱(5)，所述的环境模拟箱(5)内设有高低温模块和介质喷淋模块(51)；所述的试验单元(6)置于环境模拟箱(5)内，所述的滑板(3)穿过环境模拟箱(5)。
6.根据权利要求3或5中任一项所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的高低温模块包括制冷单元和制热单元。
7.根据权利要求4或5中任一项所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的介质喷淋模块(51)包括与试验单元(6)对应的喷淋头，及用于介质喷淋后收集处理的介质处理单元。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的驱动机构(2)包括平行于滑板(3)的直线导轨(22)，所述的直线导轨(22)上滑动连接有至少两个滑块(23)，所述的滑板(3)通过滑块(23)与直线导轨(22)连接；还包括驱动至少其中一个滑块(23)相对于直线导轨(22)滑动的动力单元(21)。
9.根据权利要求6所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的驱动机构(2)包括平行于滑板(3)的直线导轨(22)，所述的直线导轨(22)上滑动连接有至少两个滑块(23)，所述的滑板(3)通过滑块(23)与直线导轨(22)连接；还包括驱动至少其中一个滑块(23)相对于直线导轨(22)滑动的动力单元(21)。
10.根据权利要求7所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的驱动机构(2)包括平行于滑板(3)的直线导轨(22)，所述的直线导轨(22)上滑动连接有至少两个滑块(23)，所述的滑板(3)通过滑块(23)与直线导轨(22)连接；还包括驱动至少其中一个滑块(23)相对于直线导轨(22)滑动的动力单元(21)。
11.根据权利要求8所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的控制系统还包括设置在滑块(23)与滑板(3)之间的力传感器(7)。
12.根据权利要求1-5、11中任一项所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述的试验单元(6)包括与加载机构(4)连接的安装基座(61)，所述安装基座(61)的一端设有平行于安装基座(61)轴线设置的安装板(63)，所述轴承安装座设置在安装板(63)上；所述的安装板(63)在安装基座(61)端部偏心设置。
13.根据权利要求12所述的滚轮轴承动态性能试验机，其特征在于：所述安装基座(61)远离安装板(63)的端部设有与加载组件(41)加载端匹配的安装槽(62)，所述的加载端插入安装槽(62)内并与安装基座(61)键连接。
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