CN111425519A - 一种高精度、高转速、重承载轴承测试台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，包括工作台、电控箱、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮、伺服电机、安装法兰和支撑座，所述的支撑座和伺服电机依次安装在工作台上，所述的电控箱安装在工作台的侧壁上，所述的支撑座的顶部开设有弧形轨道，所述的弧形轨道内安装有可拆卸的轴承主体，所述的轴承主体连接在弧形轨道内，所述的安装法兰通过螺栓固定在轴承主体中的轴承内圈的端面上，所述的轴承主体内轴承外圈的顶部安装有温度传感器，所述的支撑座上安装有HS2110噪声传感器，所述的温度传感器和HS2110噪声传感器分别与电控箱电连接。本设计具有结构简单、易于制造和实用高效的优点。

Description

一种高精度、高转速、重承载轴承测试台
技术领域
本发明涉及轴承技术领域，具体的涉及一种高精度、高转速、重承载轴承测试台。
背景技术
现如今轴承在各行各业都得到了广泛应用，但是大型的重承载轴承往往不具备高精度、高转速的功能，但是在激光切割领域中需要用到高精度、高转速、重承载轴承，所以为了解决此问题设计一种高精度、高转速、重承载轴承及其测试台就显得尤为重要，通过特殊的加工工艺对轴承外圈与轴承内圈的同心度以及滚道的加工精度进行精确控制，并且通过测试台对加工后的成品轴承进行测试，保证了产品的质量。
发明内容
本发明通过对加工工艺的改进完成轴承外圈与轴承内圈的中心度以及滚道的加工精度进行精确控制，使重承载轴承能够达到高精度和高转速的功能，增加了其的实用性能。
为解决上述的技术问题，本发明提供了一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，其特征在于：包括工作台、电控箱、第一皮带轮、皮带、第二皮带轮、伺服电机、安装法兰和支撑座，所述的支撑座和伺服电机依次安装在工作台上，所述的电控箱安装在工作台的侧壁上，所述的支撑座的顶部开设有弧形轨道，所述的弧形轨道内安装有可拆卸的轴承主体，所述的轴承主体连接在弧形轨道内，所述的安装法兰通过螺栓固定在轴承主体中的轴承内圈的端面上，螺栓穿过安装法兰连接在轴承内圈的安装孔内，所述的第一皮带轮通过锁紧螺母固定在安装轴上，所述的安装轴依次是由螺纹段、套装段、过渡段以及外沿部所组成，所述的外沿部与安装法兰的内壁相接触，所述的过渡段与第一皮带轮的内壁相接触，所述的锁紧螺母连接在螺纹段上并与第一皮带轮相接触，所述的安装法兰以及安装轴随着第一皮带轮转动而转动，所述的第二皮带轮套装在伺服电机的主轴端上，所述的第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮相连，所述的电控箱与伺服电机电连接，所述的轴承主体内轴承外圈的顶部安装有温度传感器，所述的支撑座上安装有HS2110噪声传感器，所述的温度传感器和HS2110噪声传感器分别与电控箱电连接，所述的伺服电机通过固定板安装在工作台上，所述的固定板与工作台连成一体，所述的固定板上开设有四条调节槽体，所述的工作台上相对于四条调节槽体的位置开设有四个通槽，所述的伺服电机的底部开设有四个螺纹孔，四个螺纹孔分别位于四条调节槽体的正上方，所述的伺服电机通过螺纹组件与通槽、调节槽体以及螺纹孔的配合固定在固定板上。
进一步：所述的轴承主体是由轴承内圈、轴承外圈和滚珠组件所组成，所述的轴承内圈的外壁上开设有与滚珠相匹配的第一沟道，所述的轴承外圈的内壁上也开设有与滚珠相匹配的第二沟道，所述的第一沟道和第二沟道都为半圆形弧形轨道，所述的第一沟道与第二沟道拼接组成用于滚珠滚动的滚道。
又进一步：所述的轴承内圈的侧壁上还开设有用于连接测试台中安装法兰的安装孔。
又进一步：所述的轴承内圈和轴承外圈的加工工艺步骤如下所示：
S1：材料选取及预处理：选取适量大小的42CrMo材质，然后将选取的材质进行调质处理；
S2：粗加工：将预处理后的材质进行粗车加工，使其形成轴承内圈和轴承外圈的形状，并在轴承内圈和轴承外圈相对应的位置加工出第一沟道和第二沟道，对第一沟道和第二沟道进行热处理使其保证硬度HRC55-62；
S3：精加工：对粗车后的轴承内圈和轴承外圈进行精车，使轴承内圈的内径精度保证在0至+0.025mm之间，在轴承外圈进行钻孔使其形成注油孔、滚珠塞入孔和定位销锁孔，对注油孔、滚珠塞入孔和定位销锁孔进行发黑处理；
S4：沟道粗精磨：利用滚道专用磨床对第一沟道和第二沟道进行粗精磨，保证沟道光洁度Ra0.8以上，保证装配后配合间隙在0至0.03mm之间。
再进一步：所述的滚道内通过注油孔注入的润滑油为二硫化钼极压润滑脂。
采用上述结构后，本发明通过对加工工艺的改进完成轴承外圈与轴承内圈的同心度以及滚道的加工精度进行精确控制，使重承载轴承能够达到高精度和高转速的功能，增加了其的实用性能；并且通过采用二硫化钼极压润滑脂，该润滑脂具有极好的防水性能，所以不会受到冷或热水、蒸汽、以及大部分的酸和盐的影响，同时其所含的二硫化钼微粒会在金属表面形成一层单分子膜层，可以有效的防止金属与金属表面之间发生硬性接触，降低磨损。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为测试台的结构示意图。
图3为图2中I的放大图。
具体实施方式
如图1-2所示的一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，包括工作台15、电控箱13、第一皮带轮2、皮带5、第二皮带轮12、伺服电机11、安装法兰6和支撑座9，所述的支撑座9和伺服电机11依次安装在工作台上，所述的电控箱13安装在工作台15的侧壁上，所述的支撑座9的顶部开设有弧形轨道，所述的弧形轨道内安装有可拆卸的轴承主体8，所述的轴承主体8连接在弧形轨道内，所述的安装法兰6通过螺栓固定在轴承主体8中的轴承内圈8-2的端面上，螺栓穿过安装法兰6连接在轴承内圈8-2的安装孔8-2-2内，所述的第一皮带轮2通过锁紧螺母1固定在安装轴4上，所述的安装轴4依次是由螺纹段、套装段、过渡段以及外沿部所组成，所述的外沿部与安装法兰6的内壁相接触，所述的过渡段与第一皮带轮2的内壁相接触，所述的锁紧螺母1连接在螺纹段上并与第一皮带轮2相接触，所述的安装法兰6以及安装轴4随着第一皮带轮2转动而转动，所述的第二皮带轮12套装在伺服电机11的主轴端上，所述的第一皮带轮2通过皮带5与第二皮带轮12相连，所述的电控箱13与伺服电机11电连接，所述的轴承主体8内轴承外圈8-4的顶部安装有温度传感器7，所述的支撑座9上安装有HS2110噪声传感器10，所述的温度传感器7和HS2110噪声传感器10分别与电控箱13电连接。本发明通过测试台对加工后的成品轴承进行测试，保证了产品的质量；本发明通过测试轴承主体的温升以及噪声进行检查，通过温度传感器7和HS2110噪声传感器10传导数据给电控箱13，当传导的数据超过设定值时通过电控箱13内的控制单元控制蜂鸣器发出报警声，并在电控箱13上的显示器提示温度过高或者噪声过大并记录相应数据，其优点在于操作简单，可以准确有效的进行数据采集。
如图3所示伺服电机11通过固定板14安装在工作台15上，所述的固定板14与工作台15连成一体，所述的固定板14上开设有四条调节槽体14-1，所述的工作台15上相对于四条调节槽体14-1的位置开设有四个通槽，所述的伺服电机11的底部开设有四个螺纹孔，四个螺纹孔分别位于四条调节槽体14-1的正上方，所述的伺服电机11通过螺纹组件与通槽、调节槽体14-1以及螺纹孔的配合固定在固定板14上。本发明通过采用此设计可以对伺服电机11与支撑座9的间距进行调节，从而保证了皮带5的松紧度符合要求。
如图1所示的轴承主体8是由轴承内圈8-2、轴承外圈8-4和滚珠组件8-3所组成，所述的轴承外圈8-4套装在轴承内圈8-2的外侧，所述的滚珠组件8-3设置在轴承内圈8-2与轴承外圈8-4之间，所述的轴承内圈8-2通过滚珠组件8-3转动连接在轴承外圈8-4内，所述的滚珠组件8-3是由若干个滚珠所组成，所述的轴承内圈8-2的外壁上开设有与滚珠相匹配的第一沟道8-2-1，所述的轴承外圈8-4的内壁上也开设有与滚珠相匹配的第二沟道，所述的第一沟道8-2-1和第二沟道都为半圆形弧形轨道，所述的第一沟道8-2-1与第二沟道拼接组成用于滚珠滚动的滚道，所述的轴承外圈8-4两侧的轴承内圈8-2的外壁上还各设置有一个密封圈8-1，所述的轴承内圈8-2的外壁上设置有用于安装两个密封圈8-1的密封槽，两个密封圈8-1安装在两个密封槽内并分别与轴承外圈8-4的两侧端面贴合，所述的滚珠通过两侧的密封圈8-1密封在滚道内；所述的轴承内圈8-2的侧壁上还开设有用于连接测试台中安装法兰6的安装孔8-2-2。
如图1所示的轴承外圈8-4的外壁上还开设有注油孔8-5-1和滚珠塞入孔8-7-1，所述的注油孔8-5-1和滚珠塞入孔8-7-1分别与第二沟道相连通，所述的注油孔8-5-1内可拆卸地连接有油塞8-5-2，所述的滚珠塞入孔8-7-1内也连接有可拆卸的滚珠堵塞8-7-2，所述的轴承外圈8-4两侧的外壁上还开设有定位销锁孔8-6-1，所述的定位销锁孔8-6-1与滚珠塞入孔8-7-1垂直连通，所述的定位销锁孔8-6-1内连接有定位销8-6-2，所述的滚珠堵塞8-7-2的侧壁上也开设有与定位销8-6-2相匹配的定位销孔，所述的滚珠堵塞8-7-2通过定位销8-6-2与定位销锁孔8-6-1以及定位销孔的配合锁定在滚珠塞入孔8-7-1内。
上述的轴承内圈8-2和轴承外圈8-4的加工工艺步骤如下所示：
S1：材料选取及预处理：选取适量大小的42CrMo材质，然后将选取的材质进行调质处理；
S2：粗加工：将预处理后的材质进行粗车加工，使其形成轴承内圈8-2和轴承外圈8-4的形状，并在轴承内圈8-2和轴承外圈8-4相对应的位置加工出第一沟道8-2-1和第二沟道，对第一沟道8-2-1和第二沟道进行热处理使其保证硬度HRC55-62；
S3：精加工：对粗车后的轴承内圈8-2和轴承外圈8-4进行精车，使轴承内圈8-2的内径精度保证在0至+0.025mm之间，在轴承外圈8-4进行钻孔使其形成注油孔8-5-1、滚珠塞入孔8-7-1和定位销锁孔8-6-1，对注油孔8-5-1、滚珠塞入孔8-7-1和定位销锁孔8-6-1进行发黑处理；
S4：沟道粗精磨：利用滚道专用磨床对第一沟道8-2-1和第二沟道进行粗精磨，保证沟道光洁度Ra0.8以上，保证装配后配合间隙在0至0.03mm之间。
本发明通过对加工工艺的改进完成轴承外圈8-4与轴承内圈8-2的中心度以及滚道的加工精度进行精确控制，使重承载轴承能够达到高精度和高转速的功能，增加了其的实用性能；使轴向径向游隙保持在0-0.04mm，同轴度保持在0-0.02mm，平面度保持在0-0.01有无单位，转速能够达到200r/min
上述的滚道内通过注油孔8-5-1注入的润滑油为二硫化钼极压润滑脂，该润滑脂具有极好的防水性能，所以不会受到冷或热水、蒸汽、以及大部分的酸和盐的影响，同时其所含的二硫化钼微粒会在金属表面形成一层单分子膜层，可以有效的防止金属与金属表面之间发生硬性接触，降低磨损。

Claims (5)

1.一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，其特征在于：包括工作台(15)、电控箱(13)、第一皮带轮(2)、皮带(5)、第二皮带轮(12)、伺服电机(11)、安装法兰(6)和支撑座(9)，所述的支撑座(9)和伺服电机(11)依次安装在工作台上，所述的电控箱(13)安装在工作台(15)的侧壁上，所述的支撑座(9)的顶部开设有弧形轨道，所述的弧形轨道内安装有可拆卸的轴承主体(8)，所述的轴承主体(8)连接在弧形轨道内，所述的安装法兰(6)通过螺栓固定在轴承主体(8)中的轴承内圈(8-2)的端面上，螺栓穿过安装法兰(6)连接在轴承内圈(8-2)的安装孔(8-2-2)内，所述的第一皮带轮(2)通过锁紧螺母(1)固定在安装轴(4)上，所述的安装轴(4)依次是由螺纹段、套装段、过渡段以及外沿部所组成，所述的外沿部与安装法兰(6)的内壁相接触，所述的过渡段与第一皮带轮(2)的内壁相接触，所述的锁紧螺母(1)连接在螺纹段上并与第一皮带轮(2)相接触，所述的安装法兰(6)以及安装轴(4)随着第一皮带轮(2)转动而转动，所述的第二皮带轮(12)套装在伺服电机(11)的主轴端上，所述的第一皮带轮(2)通过皮带(5)与第二皮带轮(12)相连，所述的电控箱(13)与伺服电机(11)电连接，所述的轴承主体(8)的轴承外圈(8-4)的顶部安装有温度传感器(7)，所述的支撑座(9)上安装有HS2110噪声传感器(10)，所述的温度传感器(7)和HS2110噪声传感器(10)分别与电控箱(13)电连接；所述的伺服电机(11)通过固定板(14)安装在工作台(15)上，所述的固定板(14)与工作台(15)连成一体，所述的固定板(14)上开设有四条调节槽体(14-1)，所述的工作台(15)上相对于四条调节槽体(14-1)的位置开设有四个通槽，所述的伺服电机(11)的底部开设有四个螺纹孔，四个螺纹孔分别位于四条调节槽体(14-1)的正上方，所述的伺服电机(11)通过螺纹组件与通槽、调节槽体(14-1)以及螺纹孔的配合固定在固定板(14)上。
2.根据权利要求1所述的一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，其特征在于：所述的轴承主体(8)是由轴承内圈(8-2)、轴承外圈(8-4)和滚珠组件(8-3)所组成，所述的轴承内圈(8-2)的外壁上开设有与滚珠相匹配的第一沟道(8-2-1)，所述的轴承外圈(8-4)的内壁上也开设有与滚珠相匹配的第二沟道，所述的第一沟道(8-2-1)和第二沟道都为半圆形弧形轨道，所述的第一沟道(8-2-1)与第二沟道拼接组成用于滚珠滚动的滚道。
3.根据权利要求2所述的一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，其特征在于：所述的轴承内圈(8-2)的侧壁上还开设有用于连接测试台中安装法兰(6)的安装孔(8-2-2)。
4.根据权利要求2所述的一种高精度、高转速、重承载轴承测试台：所述的轴承内圈(8-2)和轴承外圈(8-4)的加工工艺步骤如下所示：
S1：材料选取及预处理：选取适量大小的42CrMo材质，然后将选取的材质进行调质处理；
S2：粗加工：将预处理后的材质进行粗车加工，使其形成轴承内圈(8-2)和轴承外圈(8-4)的形状，并在轴承内圈(8-2)和轴承外圈(8-4)相对应的位置加工出第一沟道(8-2-1)和第二沟道，对第一沟道(8-2-1)和第二沟道进行热处理使其保证硬度HRC55-62；
S3：精加工：对粗车后的轴承内圈(8-2)和轴承外圈(8-4)进行精车，使轴承内圈(8-2)的内径精度保证在0至+0.025mm之间，在轴承外圈(8-4)进行钻孔使其形成注油孔(8-5-1)、滚珠塞入孔(8-7-1)和定位销锁孔(8-6-1)，对注油孔(8-5-1)、滚珠塞入孔(8-7-1)和定位销锁孔(8-6-1)进行发黑处理；
S4：沟道粗精磨：利用滚道专用磨床对第一沟道(8-2-1)和第二沟道进行粗精磨，保证沟道光洁度Ra0.8以上，保证装配后配合间隙在0至0.03mm之间。
5.根据权利要求4所述的一种高精度、高转速、重承载轴承测试台，其特征在于：所述的滚道内通过注油孔(8-5-1)注入的润滑油为二硫化钼极压润滑脂。
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