CN110426206A - 一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，涉及滑动轴承相关技术领域，包括框架和机座，框架固定安装在机座上，机座的内部固定安装有变频电机，变频电机的输出端固定连接有主动齿轮，框架的底壁右侧活动安装有轴颈，轴颈的底端固定安装有扭矩传感器，扭矩传感器的底部固定安装有从动齿轮。本发明还公开了一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置的方法，包括六个步骤。本发明通过记录受到的载荷变化、温升变化、扭矩变化，然后对比试验前后滑动轴承上轴瓦的壁厚值，从而可以得到该滑动轴承径向轴瓦的摩擦磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能，且有效地减少了试验成本，缩短了试验周期。

Description

一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法
技术领域
本发明涉及滑动轴承相关技术领域，特别涉及一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法。
背景技术
轴承在现代机械设备中运用广泛，是用于确定旋转轴与其他零件相对运动位置，起支承或导向作用的零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，用以降低设备在传动过程中的机械载荷摩擦系数。按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为滚动轴承和滑动轴承两类。
滑动轴承广泛使用到高精度等重要场合，在现代化生产中占有重要地位。为了掌握滑动轴承的使用性能和使用寿命，需要对滑动轴承的摩擦性能进行测试试验，轴瓦是滑动轴承中的重要部件，关系到滑动轴承性能的可靠性。而在滑动轴承启停过程中，径心滑动轴承由于受到向心的载荷力，从而需要对滑动轴承上轴瓦的摩擦性能进行测试，目前没有一种检测装置和方法来有效检测径心滑动轴承上轴瓦的摩擦磨损量。
因此，提出一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法来解决上述问题很有必要。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，包括框架和机座，所述框架固定安装在机座上，所述机座的内部固定安装有变频电机，所述变频电机的输出端固定连接有主动齿轮，所述框架的底壁右侧活动安装有轴颈，所述轴颈的底端固定安装有扭矩传感器，所述扭矩传感器的底部固定安装有从动齿轮；
所述轴颈的外表面固定套接有止推盘，所述框架的内顶壁右侧设置有转盘，所述转盘的底部固定安装有对称布置的第一气缸，所述第一气缸的底端固定安装有压套，所述压套的底部右侧固定安装有温度传感器；
所述止推盘上放置有滑动轴承本体，所述滑动轴承本体由轴瓦和轴承座组成，所述框架的左侧内壁顶部固定安装有支撑杆，所述支撑杆的右端铰接有活动臂，所述活动臂的底端右侧固定安装有压力传感器。
可选的，所述变频电机与框架的右侧壁固定连接；
所述主动齿轮和从动齿轮均位于机座的槽腔内。
可选的，所述主动齿轮通过链条与从动齿轮连接；
所述温度传感器上的探头与轴瓦贴合。
可选的，所述转盘的顶部固定连接有活动柱，所述活动柱与框架的顶壁活动连接。
可选的，所述压套的内径值等于轴颈的直径值，所述压套的截面呈T型状。
可选的，所述滑动轴承本体套接在轴颈的外侧；
所述轴瓦和轴承座滑动连接。
可选的，所述活动臂的底端左侧铰接有第二气缸，所述第二气缸远离活动臂的一端与框架的内侧壁铰接。
可选的，所述压力传感器上固定安装有抵触块，所述抵触块的右侧端面呈圆弧状。
一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验的方法，包括以下步骤：
A：首先测量需要检测滑动轴承上的轴瓦厚度值，再将滑动轴承放置在止推盘上，并套在轴颈外侧；
B：启动第一气缸伸长，第一气缸带动压套向下移动，使得滑动轴承被固定在压套和止推盘之间，温度传感器上的检测探头与轴瓦接触，用来检测轴瓦的温度数据；
C：启动变频电机，通过链条传动使得轴颈转动，同时滑动轴承本体转动，扭矩传感器通过检测轴颈的扭矩，从而检测到滑动轴承的扭矩数据；
D：第一气缸伸长，带动活动臂靠近滑动轴承移动，使得抵触块与滑动轴承接触，压力传感器可以检测抵触块对滑动轴承施加径向的压力值，压力值等于滑动轴承承受了向心载荷值，通过调节第一气缸的伸出长度，从而调节滑动轴承受到的载荷大小；
E：通过试验，记录由于测试滑动轴承径向滑动摩擦而引起的温升变化、扭矩变化和受到的载荷变化；
F：试验完成后，变频电机停止工作，取下检测试验后的滑动轴承，再次测量滑动轴承上轴瓦的壁厚值，即得到该滑动轴承摩擦的磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能。
（三）有益效果
本发明提供了一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置和方法，具备以下有益效果：
（1）、本发明在检测滑动轴承在启停过程中，记录受到的载荷变化、温升变化、扭矩变化，然后对比试验前后滑动轴承上轴瓦的壁厚值，从而可以得到该滑动轴承径向轴瓦的摩擦磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能。
（2）、本发明有效地减少了试验成本，缩短了试验周期。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明止推盘俯视结构示意图；
图3为本发明压套仰视结构示意图；
图4为本发明机座俯视结构示意图；
图中：框架1、机座2、变频电机3、主动齿轮4、轴颈5、扭矩传感器6、从动齿轮7、槽腔8、链条9、止推盘10、转盘11、活动柱12、第一气缸13、压套14、滑动轴承本体15、轴瓦16、轴承座17、支撑杆18、活动臂19、第二气缸20、压力传感器21、抵触块22、温度传感器23。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
根据如图1-4所示，本发明供提供了一种技术方案：
一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，包括框架1和机座2，框架1固定安装在机座2上，机座2的内部固定安装有变频电机3，实现高速旋转，通过变频变速，可以调节轴颈5上滑动轴承的转速，同时也可以通过启闭实现轴颈5上滑动轴承的启停，变频电机3与框架1的右侧壁固定连接，变频电机3的输出端固定连接有主动齿轮4，框架1的底壁右侧活动安装有轴颈5，轴颈5的底端固定安装有扭矩传感器6，扭矩传感器6的底部固定安装有从动齿轮7，用来检测扭矩数据，主动齿轮4和从动齿轮7均位于机座2的槽腔8内，主动齿轮4通过链条9与从动齿轮7连接；
轴颈5的外表面固定套接有止推盘10，框架1的内顶壁右侧设置有转盘11，转盘11的顶部固定连接有活动柱12，活动柱12与框架1的顶壁活动连接，转盘11的底部固定安装有对称布置的第一气缸13，第一气缸13的底端固定安装有压套14，压套14的内径值等于轴颈5的直径值，压套14的截面呈T型状，压套14的底部右侧固定安装有温度传感器23，温度传感器23上的探头与轴瓦16贴合，用来检测温度数据；
止推盘10上放置有滑动轴承本体15，滑动轴承本体15套接在轴颈5的外侧，滑动轴承本体15由轴瓦16和轴承座17组成，轴瓦16和轴承座17滑动连接，框架1的左侧内壁顶部固定安装有支撑杆18，支撑杆18的右端铰接有活动臂19，活动臂19的底端左侧铰接有第二气缸20，第二气缸20远离活动臂19的一端与框架1的内侧壁铰接，活动臂19的底端右侧固定安装有压力传感器21，压力传感器21上固定安装有抵触块22，用来检测施加压力的数据，抵触块22的右侧端面呈圆弧状。
一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验的方法，包括以下步骤：
A：首先测量需要检测滑动轴承上的轴瓦16厚度值，再将滑动轴承放置在止推盘10上，并套在轴颈5外侧；
B：启动第一气缸13伸长，第一气缸13带动压套14向下移动，使得滑动轴承被固定在压套14和止推盘10之间，温度传感器23上的检测探头与轴瓦16接触，用来检测轴瓦16的温度数据；
C：启动变频电机3，通过链条9传动使得轴颈5转动，同时滑动轴承本体15转动，扭矩传感器6通过检测轴颈5的扭矩，从而检测到滑动轴承的扭矩数据；
D：第一气缸13伸长，带动活动臂19靠近滑动轴承移动，使得抵触块22与滑动轴承接触，压力传感器21可以检测抵触块22对滑动轴承施加径向的压力值，压力值等于滑动轴承承受了向心载荷值，通过调节第一气缸13的伸出长度，从而调节滑动轴承受到的载荷大小；
E：通过试验，记录由于测试滑动轴承径向滑动摩擦而引起的温升变化、扭矩变化和受到的载荷变化；
F：试验完成后，变频电机3停止工作，取下检测试验后的滑动轴承，再次测量滑动轴承上轴瓦16的壁厚值，即得到该滑动轴承摩擦的磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能。
综上所述：在检测滑动轴承在启停过程中，记录受到的载荷变化、温升变化、扭矩变化，然后对比试验前后滑动轴承上轴瓦16的壁厚值，从而可以得到该滑动轴承径向轴瓦16的摩擦磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能，且有效地减少了试验成本，缩短了试验周期。
需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，包括框架（1）和机座（2），其特征在于：所述框架（1）固定安装在机座（2）上，所述机座（2）的内部固定安装有变频电机（3），所述变频电机（3）的输出端固定连接有主动齿轮（4），所述框架（1）的底壁右侧活动安装有轴颈（5），所述轴颈（5）的底端固定安装有扭矩传感器（6），所述扭矩传感器（6）的底部固定安装有从动齿轮（7）；
所述轴颈（5）的外表面固定套接有止推盘（10），所述框架（1）的内顶壁右侧设置有转盘（11），所述转盘（11）的底部固定安装有对称布置的第一气缸（13），所述第一气缸（13）的底端固定安装有压套（14），所述压套（14）的底部右侧固定安装有温度传感器（23）；
所述止推盘（10）上放置有滑动轴承本体（15），所述滑动轴承本体（15）由轴瓦（16）和轴承座（17）组成，所述框架（1）的左侧内壁顶部固定安装有支撑杆（18），所述支撑杆（18）的右端铰接有活动臂（19），所述活动臂（19）的底端右侧固定安装有压力传感器（21）。
2.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述变频电机（3）与框架（1）的右侧壁固定连接；
所述主动齿轮（4）和从动齿轮（7）均位于机座（2）的槽腔（8）内。
3.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述主动齿轮（4）通过链条（9）与从动齿轮（7）连接；
所述温度传感器（23）上的探头与轴瓦（16）贴合。
4.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述转盘（11）的顶部固定连接有活动柱（12），所述活动柱（12）与框架（1）的顶壁活动连接。
5.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述压套（14）的内径值等于轴颈（5）的直径值，所述压套（14）的截面呈T型状。
6.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述滑动轴承本体（15）套接在轴颈（5）的外侧；
所述轴瓦（16）和轴承座（17）滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述活动臂（19）的底端左侧铰接有第二气缸（20），所述第二气缸（20）远离活动臂（19）的一端与框架（1）的内侧壁铰接。
8.根据权利要求1所述的一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验装置，其特征在于，
所述压力传感器（21）上固定安装有抵触块（22），所述抵触块（22）的右侧端面呈圆弧状。
9.一种高速滑动轴承启停摩擦性能测试试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：
A：首先测量需要检测滑动轴承上的轴瓦（16）厚度值，再将滑动轴承放置在止推盘（10）上，并套在轴颈（5）外侧；
B：启动第一气缸（13）伸长，第一气缸（13）带动压套（14）向下移动，使得滑动轴承被固定在压套（14）和止推盘（10）之间，温度传感器（23）上的检测探头与轴瓦（16）接触，用来检测轴瓦（16）的温度数据；
C：启动变频电机（3），通过链条（9）传动使得轴颈（5）转动，同时滑动轴承本体（15）转动，扭矩传感器（6）通过检测轴颈（5）的扭矩，从而检测到滑动轴承的扭矩数据；
D：第一气缸（13）伸长，带动活动臂（19）靠近滑动轴承移动，使得抵触块（22）与滑动轴承接触，压力传感器（21）可以检测抵触块（22）对滑动轴承施加径向的压力值，压力值等于滑动轴承承受了向心载荷值，通过调节第一气缸（13）的伸出长度，从而调节滑动轴承受到的载荷大小；
E：通过试验，记录由于测试滑动轴承径向滑动摩擦而引起的温升变化、扭矩变化和受到的载荷变化；
F：试验完成后，变频电机（3）停止工作，取下检测试验后的滑动轴承，再次测量滑动轴承上轴瓦（16）的壁厚值，即得到该滑动轴承摩擦的磨损量、预计使用寿命、温升等相关性能。
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