CN111442925A - 滚动轴承测试装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种滚动轴承测试装置，涉及轴承测试设备的技术领域。本申请的滚动轴承测试装置，包括支撑座、连接轴、驱动盘、加载绳和拉力传感器，支撑座具有安装孔，安装孔内设有固定座，固定座设有用于固定连接被测滚动轴承的外圈的固定孔；连接轴穿设在固定孔中，用于固定连接被测滚动轴承的内圈；驱动盘与连接轴固定连接，且在驱动盘上设有第一凸轴和第二凸轴；加载绳一端与第一凸轴固定连接，一端绕过第二凸轴自由悬挂；拉力传感器连接在加载绳自由悬挂的一端部。故本申请无需电机，从而能够采用较低的成本对滚动轴承进行测试，且避免了电机轴本身的摩擦力和转速对滚动轴承摩擦力矩值产生的影响，使得测量结果较为准确。

Description

滚动轴承测试装置

技术领域

本申请涉及轴承测试设备的技术领域，具体而言，涉及一种滚动轴承测试装置。

背景技术

滚动轴承是机器人关节精密减速机中的主要部件，滚动轴承的启动摩擦力矩是影响减速机疲劳寿命的关键。

现有技术中，用于测试滚动轴承启动摩擦力矩的测试装置一般都是采用电机对单个滚动轴承进行测试，成本较高，且电机轴本身的摩擦力和转速对滚动轴承摩擦力矩值产生较大的影响，使得测量结果不准确。

发明内容

本申请的目的在于提供一种滚动轴承测试装置，其能够采用较低的成本对滚动轴承进行测试。

本申请的实施例是这样实现的：

一种滚动轴承测试装置，包括支撑座、连接轴、驱动盘、加载绳和拉力传感器，所述支撑座具有安装孔，所述安装孔内设有固定座，所述固定座设有用于固定连接被测滚动轴承的外圈的固定孔；所述连接轴穿设在所述固定孔中，用于固定连接所述被测滚动轴承的内圈；所述驱动盘与所述连接轴固定连接，且在所述驱动盘上设有第一凸轴和第二凸轴；所述加载绳一端与所述第一凸轴固定连接，一端绕过所述第二凸轴自由悬挂；所述拉力传感器连接在所述加载绳自由悬挂的一端部。

于一实施例中，所述滚动轴承测试装置包括第二加载轴承，所述第二加载轴承设于所述第二凸轴上，所述加载绳绕过所述第二加载轴承自由悬挂。

于一实施例中，所述滚动轴承测试装置包括第一加载轴承，所述第一加载轴承设于所述第一凸轴上，所述加载绳通过绕过所述第一加载轴承与所述第一凸轴固定连接。

于一实施例中，所述驱动盘为圆环形结构，所述第一凸轴和所述第二凸轴沿所述驱动盘的轴线成对称设置。

于一实施例中，所述驱动盘的轴线与所述连接轴的轴线成同轴设置。

于一实施例中，所述固定孔包括依次连接的第一孔段、第二孔段和第三孔段；其中，所述第一孔段和所述第三孔段分别用于安装两个所述被测滚动轴承。

于一实施例中，所述第一孔段的孔径等于所述第三孔段的孔径，所述第一孔段的孔径小于所述第二孔段的孔径。

于一实施例中，所述第一孔段的内壁上设有凸环，所述凸环用于与一个所述被测滚动轴承的外圈相抵。

于一实施例中，所述第三孔段的内壁上设有凹槽，所述凹槽内设有轴承挡圈，所述轴承挡圈用于与一个所述被测滚动轴承的内圈相抵。

于一实施例中，所述连接轴上设有轴环，所述轴环的两端面与所述连接轴的外侧壁分别形成两个台阶面，两个所述台阶面用于与两个所述被测滚动轴承的内圈相抵。

于一实施例中，所述轴环的轴向长度小于或者等于所述第二孔段的轴向长度。

于一实施例中，所述固定座与所述支撑座为可拆卸式连接。

于一实施例中，所述固定座通过螺栓与所述支撑座固定连接。

于一实施例中，所述驱动盘与所述连接轴之间的连接方式为键连接。

于一实施例中，所述支撑座包括底板和立板，所述立板连接于所述底板的上表面，且所述立板与所述底板成垂直设置。所述安装孔设于所述立板上。所述立板与所述底板的连接处上设有加强肋。

本申请与现有技术相比的有益效果是：

本申请无需电机，从而能够采用较低的成本对滚动轴承进行测试，且避免了电机轴本身的摩擦力和转速对滚动轴承摩擦力矩值产生的影响，使得测量结果较为准确。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置的结构示意图；

图2为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置的剖视图；

图3为本申请一实施例示出的固定座和连接轴的剖视图；

图4为本申请图2的A部放大图；

图5为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置的部分爆炸图。

图标：100－滚动轴承测试装置；1－支撑座；11－安装孔；12－底板；13－立板；14－加强肋；2－固定座；21－固定孔；211－第一孔段；2111－凸环；212－第二孔段；213－第三孔段；2131－凹槽；2132－轴承挡圈；22－凸起环；3－连接轴；31－轴环；311－台阶面；4－驱动盘；41－第一凸轴；42－第二凸轴；43－中心孔；5－加载绳；6－拉力传感器；71－第一加载轴承；72－第二加载轴承；8－被测滚动轴承；81－第一被测滚动轴承；82－第二被测滚动轴承。

具体实施方式

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“左”、“右”、“上”、“下”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参照图1，其为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置100的结构示意图。请参照图2，其为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置100的剖视图。

滚动轴承测试装置100包括支撑座1、连接轴3、驱动盘4、加载绳5和拉力传感器6，支撑座1具有安装孔11，安装孔11内设有固定座2，固定座2设有用于固定连接被测滚动轴承8的外圈的固定孔21；连接轴3穿设在固定孔21中，用于固定连接被测滚动轴承8的内圈。驱动盘4与连接轴3固定连接，且在驱动盘4上设有第一凸轴41和第二凸轴42；加载绳5一端与第一凸轴41固定连接，一端绕过第二凸轴42自由悬挂；拉力传感器6连接在加载绳5自由悬挂的一端部。

于一操作过程中，当拉动加载绳5绕过第二凸轴42自由悬挂的端部，则加载绳5滑过第二凸轴42，将作用力作动于第一凸轴41，使得第一凸轴41带动驱动盘4转动，驱动盘4转动带动连接轴3转动，连接轴3转动带动被测滚动轴承8的内圈转动，此时被测滚动轴承8的外圈通过固定座2固定于支撑座1。

于一测试过程中，通过拉动加载绳5绕过第二凸轴42自由悬挂的端部，且缓慢逐渐加载，当连接轴3发生旋转时，记录下拉力传感器6所显示的数值，则可以通过该数值得出滚动轴承的启动摩擦力矩值。

于一测试过程中，由于第一凸轴41和第二凸轴42是固定的，且加载绳5单次施加载荷数值较小，通过记录连接轴3发生转动瞬间的载荷大小，可以使得测量精度提高。

由于滚动轴承的启动摩擦力矩值可反映减速机内部零件的制造精度和减速机的装配精度，为验证和提高机器人关节减速机的装配精度，本实施例可以应用于机器人关节精密减速机设计中。本实施例中滚动轴承测试装置100可以用于测试一个或者多个的滚动轴承，滚动轴承的启动摩擦力矩值。

本实施例无需电机，从而能够采用较低的成本对滚动轴承进行测试，且避免了电机轴本身的摩擦力和转速对滚动轴承摩擦力矩值产生的影响，使得测量结果较为准确。

本实施例还可以用于测试其他具有一个旋转轴的物体，或者具有两个相对设置旋转轴的物体的摩擦力矩值。例如可将被测物体安装在支撑座1上，令驱动盘4和旋转轴之间通过键连接的方式进行固定连接。

请参照图2，驱动盘4为圆环形结构，驱动盘4具有中心孔43(请参照图5)，连接轴3穿设在中心孔43内形成固定。驱动盘4的轴线与连接轴3的轴线成同轴设置。

第一凸轴41和第二凸轴42沿驱动盘4的轴线成对称设置，则第一凸轴41和第二凸轴42位于一个以驱动盘4的中心为圆心的圆周上。第一凸轴41和第二凸轴42的对称设计使得在测试过程中，通过加载绳5子所施加的力均是围绕驱动盘4中心的力矩。

固定座2通过螺栓连接、销轴连接等方式可拆卸地固定连接于支撑座1的安装孔11内，则可以通过更换不同尺寸的固定座2以及连接轴3从而可以测量多种型号的滚动轴承，例如机器人关节减速机中尺寸较小的滚动轴承。

本实施例中，驱动盘4与连接轴3之间的连接方式为键连接。被测滚动轴承8的外圈通过过盈配合等连接方式压装在固定座2的固定孔21内，连接轴3通过过盈配合等连接方式压装在滚动轴承的内圈内。

于实施例中，第一凸轴41和第二凸轴42是与驱动盘4是一体成型，或者通过螺栓连接、焊接等方式固定在驱动盘4上。固定座2与支撑座1通过焊接等方式固定连接或者是一体成型的。驱动盘4可以是由金属等材质制成的法兰盘。加载绳5可以是由金属等材质制成的金属绳子，端部通过螺钉连接、扎紧、粘结等方式与第一凸轴41固定连接。

请参照图2，滚动轴承测试装置100包括第二加载轴承72和第一加载轴承71，第二加载轴承72和第一加载轴承71可以是滚动轴承。第二加载轴承72套设于第二凸轴42上，加载绳5绕过第二加载轴承72自由悬挂。第一加载轴承71套设于第一凸轴41上，加载绳5通过绕过第一加载轴承71与第一凸轴41固定连接。于实施例中，第一凸轴41和第二凸轴42上可以设有端盖、凸起，用于第一加载轴承71和第二加载轴承72的轴向定位。

本实施例通过设置第一加载轴承71和第二加载轴承72，将加载绳5与第一凸轴41和第二凸轴42之间的滑动摩擦改为滚动摩擦，从而减小了摩擦力，降低了摩擦力对滚动轴承摩擦力矩值测试的影响，提高了测量精度。

请参照图3，其为本申请一实施例示出的固定座2和连接轴3的剖视图。

本实施例中滚动轴承测试装置100用于测试两个成对的滚动轴承。固定孔21(请参照图2)包括从左至右依次连接的第一孔段211、第二孔段212和第三孔段213；第一孔段211的孔径等于第三孔段213的孔径，第一孔段211的孔径小于第二孔段212的孔径。其中，第一孔段211和第三孔段213分别用于安装两个被测滚动轴承8。

在第一孔段211的内壁上设有凸环2111。在第三孔段213的内壁上设有凹槽2131。

连接轴3上设有轴环31，轴环31的两端面与连接轴3的外侧壁分别形成两个台阶面311。其中，轴环31的轴向长度小于或者等于第二孔段212的轴向长度。

请参照图4，其为本申请图2的A部放大图。

两个被测滚动轴承8(请参照图2)从左至右分别为第一被测滚动轴承81和第二被测滚动轴承82。第一孔段211用于安装第一被测滚动轴承81，第三孔段213用于安装第二被测滚动轴承82，驱动盘4设于支撑座1的右侧，即相对靠近第三孔段213，相对远离第一孔段211。

凸环2111与第一被测滚动轴承81的外圈相抵，用于第一被测滚动轴承81的轴向定位。凹槽2131(请参照图3)内设有轴承挡圈2132，轴承挡圈2132与第二被测滚动轴承82的内圈相抵，用于第二被测滚动轴承82的轴向定位。

连接轴3上的轴环31夹设在第一被测滚动轴承81和第二被测滚动轴承82之间，两个台阶面311与第一被测滚动轴承81和第二被测滚动轴承82的内圈相抵，用于第一被测滚动轴承81和第二被测滚动轴承82的轴向定位。

请参照图5，其为本申请一实施例示出的滚动轴承测试装置100的部分爆炸图。

固定座2为圆环形结构，固定孔21为沿固定座2轴线方向贯穿固定座2的贯穿孔。固定座2的外侧壁上设有凸起环22，固定座2通过凸起环22固定连接在支撑座1上。

支撑座1包括底板12和立板13，立板13连接于底板12的上表面，且立板13与底板12成垂直设置。安装孔11设于立板13上。立板13与底板12的连接处上设有两个加强肋14，用以提高强度。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种滚动轴承测试装置，其特征在于，包括：

支撑座，具有安装孔，所述安装孔内设有固定座，所述固定座设有用于连接被测滚动轴承的外圈的固定孔；

连接轴，穿设在所述固定孔中，用于连接所述被测滚动轴承的内圈；

驱动盘，与所述连接轴固定连接，且在所述驱动盘上设有第一凸轴和第二凸轴；

加载绳，所述加载绳一端与所述第一凸轴连接，一端绕过所述第二凸轴自由悬挂；以及

拉力传感器，连接在所述加载绳自由悬挂的一端部。

2.根据权利要求1所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，包括：

第二加载轴承，设于所述第二凸轴上，所述加载绳绕过所述第二加载轴承自由悬挂。

3.根据权利要求2所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，包括：

第一加载轴承，设于所述第一凸轴上，所述加载绳通过绕过所述第一加载轴承与所述第一凸轴固定连接。

4.根据权利要求1所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述驱动盘为圆环形结构，所述第一凸轴和所述第二凸轴沿所述驱动盘的轴线成对称设置；

所述驱动盘的轴线与所述连接轴的轴线成同轴设置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述固定孔包括依次连接的第一孔段、第二孔段和第三孔段；

所述第一孔段的孔径等于所述第三孔段的孔径，所述第一孔段的孔径小于所述第二孔段的孔径；

其中，所述第一孔段和所述第三孔段分别用于安装两个所述被测滚动轴承。

6.根据权利要求5所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述第一孔段的内壁上设有凸环，所述凸环用于与一个所述被测滚动轴承的外圈相抵。

7.根据权利要求5所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述第三孔段的内壁上设有凹槽，所述凹槽内设有轴承挡圈，所述轴承挡圈用于与一个所述被测滚动轴承的内圈相抵。

8.根据权利要求5所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述连接轴上设有轴环，所述轴环的两端面与所述连接轴的外侧壁分别形成两个台阶面，两个所述台阶面用于与两个所述被测滚动轴承的内圈相抵。

9.根据权利要求1所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述固定座与所述支撑座为可拆卸式连接；所述驱动盘与所述连接轴之间的连接方式为键连接。

10.根据权利要求1所述的滚动轴承测试装置，其特征在于，所述支撑座包括相互连接的底板和立板，所述安装孔设于所述立板上，

其中，所述立板与所述底板成垂直设置，所述立板与所述底板的连接处上设有加强肋。

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