CN110207985A - 一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，安装在滚动轴承试验机上试验轴承腔体的试验轴承腔体端盖的外侧，双向加载导向装置安装在机架上；双向加载导向装置包括导向装置支架，导向装置支架下端和机架连接，上端安装有双向导块，双向导块通过径向导向压块固定安装在导向装置支架上，双向导块和试验轴承腔体端盖的端头形成内外圆柱面小间隙配合，双向导块和导向装置支架、径向导向压块共同形成左右方向和前后方向的平面小间隙配合；本发明可将轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低，提高轴向和径向加载精度，提高摩擦力矩测量精度；同时，可有效抑制试验轴承腔体的振动，降低噪声，提高试验结果的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及滚动轴承试验机技术领域，具体涉及一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置。
背景技术
滚动轴承试验机是一类能够真实模拟滚动轴承工作转速、工作载荷、润滑状态和环境温度等实际工况并对轴承的动态性能、使用寿命和工作可靠性等进行试验验证的设备，滚动轴承试验机对于检验滚动轴承性能、提高滚动轴承质量具有重要意义，是滚动轴承研发中必不可少的重要设备之一。试验轴承轴向加载装置、径向加载装置和摩擦力矩测量装置是滚动轴承试验机中三个重要的组成部分，目前的滚动轴承试验机中普遍存在轴向加载力和径向加载力相互影响的问题。在实际使用的滚动轴承试验机中，轴向加载装置的轴线和主轴的轴线无法做到理想的重合，因此轴向加载力必然会派生出微小的、方向未知的径向力，使主轴在此径向力方向上产生微小的弹性变形，这个弹性变形在绝大多数情况下会影响径向加载装置的径向力加载精度。同样，径向加载装置的轴线和主轴的轴线无法做到理想的垂直相交，因此径向加载力必然会派生出微小的、方向未知的轴向力和非径向加载方向的径向力，在绝大多数情况下，这些派生力会影响轴向加载装置的轴向力加载精度。轴向加载力和径向加载力相互影响，导致目前的滚动轴承试验机均不同程度地存在加载精度差、振动噪声大和服役寿命短等缺陷，严重影响着滚动轴承试验的精度和效果，这已成为滚动轴承试验技术发展中亟待解决的关键问题之一。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，可将轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低，提高轴向和径向加载精度，提高摩擦力矩测量精度；同时，可有效抑制试验轴承腔体的振动，降低噪声，提高试验结果的准确性和可靠性，在提升试验效果的同时，有助于延长滚动轴承试验机的使用寿命。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，安装在滚动轴承试验机上试验轴承腔体10的试验轴承腔体端盖8的外侧，双向加载导向装置安装在机架1上；
所述的双向加载导向装置包括导向装置支架7，导向装置支架7下端和机架1连接，上端安装有双向导块17，双向导块17通过径向导向压块6固定安装在导向装置支架7上，双向导块17和试验轴承腔体端盖8的端头形成内外圆柱面小间隙配合，双向导块17和导向装置支架7、径向导向压块6共同形成左右方向和前后方向的平面小间隙配合。
在双向导块17上，所有用于形成小间隙配合的表面均设有沟槽，用于存储润滑脂，双向加载导向装置安装前，在沟槽中填满润滑脂。
所述的径向导向压块6的外侧设有润滑脂注入孔并安装有第一螺塞18，双向导块17的上方设有润滑脂注入孔并安装有第二螺塞19，双向加载导向装置安装后，通过润滑脂注入孔往双向导块17上的沟槽中补充润滑脂。
在小间隙配合面内，双向导块17表面上的沟槽均匀分布且尽可能相互连通，通过双向导块17上方的一个润滑脂注入孔和径向导向压块6外侧的两个润滑脂注入孔注入润滑脂，即实现对所有小间隙配合面的润滑。
双向加载导向装置采用了小间隙配合，将其应用于滚动轴承试验机后，不限制试验轴承腔体10在轴向加载方向、径向加载方向的径向和圆周方向这三个方向上的自由度，但约束试验轴承腔体10在其他所有方向上的自由度，在不影响轴向和径向加载以及摩擦力矩测量的基础上，将轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低。
本发明的有益效果是：
本发明中的双向加载导向装置将滚动轴承试验机的试验轴承腔体10轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低，从而提高轴向和径向加载的精度，抑制试验轴承腔体10的振动，降低噪声。
另外，在双向加载导向装置中，径向导向压块6、导向装置支架7以及试验轴承腔体端盖8和双向导块17的小间隙配合面间涂抹有润滑脂，并设置有可存储润滑脂的沟槽和相应的润滑脂注入孔；润滑脂可显著减小相对运动时的摩擦力，提高摩擦力矩测量的精度，进一步提高轴向和径向加载的精度；小间隙中的润滑脂具有一定的油膜阻尼器的作用，可更好地降低振动和噪声。
附图说明
图1是本发明实施例滚动轴承试验机的主视图。
图2是本发明实施例滚动轴承试验机的俯视图。
图3是本发明实施例双向加载导向装置的爆炸图。
图4是图1的A-A局部剖视图。
图5是图2的B-B局部剖视图。
图6是图1的C-C局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做详细说明。
参照图1和图2，一种采用双向加载导向装置的滚动轴承试验机，包括机架1，机架1上安装有试验轴承腔体10，试验轴承腔体10的一侧设有陪试轴承腔体12，陪试轴承腔体12安装在机架1上，陪试轴承腔体12内的陪试轴承和试验轴承腔体10内的试验轴承支撑传动轴13，试验轴承腔体10和摩擦力矩测量装置11连接，在试验过程中实现对试验轴承摩擦力矩的测量；
试验轴承腔体10另一侧通过传力环9和试验轴承腔体端盖8一侧连接，试验轴承腔体端盖8另一侧通过第一传力杆5、第一力传感器4和轴向加载液压缸2的输出端连接，轴向加载液压缸2通过轴向加载液压缸支座3安装在机架1上，来自轴向加载液压缸2的轴向加载力传递到试验轴承腔体10中的试验轴承上，以实现试验轴承的轴向加载；
试验轴承腔体10的下侧通过第二传力杆14、第二力传感器15和径向加载液压缸16的输出端连接，径向加载液压缸16固定在机架1上，径向加载液压缸16实现试验轴承的径向加载；
参照图3、图4、图5和图6，试验轴承腔体端盖8的外侧设有双向加载导向装置，双向加载导向装置安装在机架1上；
所述的双向加载导向装置包括导向装置支架7，导向装置支架7下端和机架1连接，上端安装有双向导块17，双向导块17通过径向导向压块6固定安装在导向装置支架7上，双向导块17和试验轴承腔体端盖8的端头形成内外圆柱面小间隙配合，双向导块17和导向装置支架7、径向导向压块6共同形成左右方向和前后方向的平面小间隙配合。
在双向导块17上，所有用于形成小间隙配合的表面均设有沟槽，用于存储润滑脂，双向加载导向装置安装前，在沟槽中填满润滑脂。
所述的径向导向压块6的外侧设有润滑脂注入孔并安装有第一螺塞18，双向导块17的上方设有润滑脂注入孔并安装有第二螺塞19，双向加载导向装置安装后，通过润滑脂注入孔往双向导块17上的沟槽中补充润滑脂；第一螺塞18和第二螺塞19用于防止润滑脂泄漏，并阻止灰尘等杂质进入润滑脂和小间隙。
在小间隙配合面内，双向导块17表面上的沟槽均匀分布且尽可能相互连通，通过双向导块17上方的一个润滑脂注入孔和径向导向压块6外侧的两个润滑脂注入孔注入润滑脂，即实现对所有小间隙配合面的润滑。
本发明的工作原理是：
双向加载导向装置采用小间隙配合，将其应用于滚动轴承试验机后，可达到不限制试验轴承腔体10在轴向加载方向、径向加载方向的径向和圆周方向这三个方向上的自由度，但约束试验轴承腔体10在其他所有方向上的自由度的效果。轴向加载力派生出的微小的、方向未知的径向力中的绝大部分将在双向加载导向装置上得以平衡。同样，径向加载力派生出的微小的、方向未知的轴向力和非径向加载方向的径向力中的绝大部分也将在双向加载导向装置上得以平衡。在不影响轴向和径向加载以及摩擦力矩测量的基础上，双向加载导向装置可将轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低，从而提高轴向和径向加载的精度，抑制试验轴承腔体10的振动，降低噪声。
另外，在双向加载导向装置中，径向导向压块6、导向装置支架7以及试验轴承腔体端盖8和双向导块17的小间隙配合面间涂抹有润滑脂，并设置有可存储润滑脂的沟槽和相应的润滑脂注入孔。润滑脂可显著减小相对运动时的摩擦力，提高摩擦力矩测量的精度，进一步提高轴向和径向加载的精度。小间隙中的润滑脂具有一定的油膜阻尼器的作用，可更好地降低振动和噪声。
Claims (5)
1.一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，其特征在于：安装在滚动轴承试验机上试验轴承腔体(10)的试验轴承腔体端盖(8)的外侧，双向加载导向装置安装在机架(1)上；
所述的双向加载导向装置包括导向装置支架(7)，导向装置支架(7)下端和机架(1)连接，上端安装有双向导块(17)，双向导块(17)通过径向导向压块(6)固定安装在导向装置支架(7)上，双向导块(17)和试验轴承腔体端盖(8)的端头形成内外圆柱面小间隙配合，双向导块(17)和导向装置支架(7)、径向导向压块(6)共同形成左右方向和前后方向的平面小间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，其特征在于：在双向导块(17)上，所有用于形成小间隙配合的表面均设有沟槽，用于存储润滑脂，双向加载导向装置安装前，在沟槽中填满润滑脂。
3.根据权利要求1所述的一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，其特征在于：所述的径向导向压块(6)的外侧设有润滑脂注入孔并安装有第一螺塞(18)，双向导块(17)的上方设有润滑脂注入孔并安装有第二螺塞(19)，双向加载导向装置安装后，通过润滑脂注入孔往双向导块(17)上的沟槽中补充润滑脂。
4.根据权利要求1所述的一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，其特征在于：在小间隙配合面内，双向导块(17)表面上的沟槽均匀分布且尽可能相互连通，通过双向导块(17)上方的一个润滑脂注入孔和径向导向压块(6)外侧的两个润滑脂注入孔注入润滑脂，即实现对所有小间隙配合面的润滑。
5.根据权利要求1所述的一种用于滚动轴承试验机的双向加载导向装置，其特征在于：双向加载导向装置采用了小间隙配合，将其应用于滚动轴承试验机后，不限制试验轴承腔体(10)在轴向加载方向、径向加载方向的径向和圆周方向这三个方向上的自由度，但约束试验轴承腔体(10)在其他所有方向上的自由度，在不影响轴向和径向加载以及摩擦力矩测量的基础上，将轴向加载力和径向加载力的相互影响降至最低。
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