CN111811816A - 轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法。所述轴承耐久试验台架（100）具有轴承座（11），在所述轴承座（11）之内布置有中心轴（2），在所述中心轴（2）上可轴向压紧地套装有成对的调位块（4、8），所述调位块（4、8）构造为楔形并且其斜面朝内且彼此平行地布置。

Description

轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法

技术领域

本发明涉及轴承单体耐久试验台架领域，具体而言，涉及一种轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法。

背景技术

轴承在工业领域应用非常广泛。它属于高精密运转零件，主要提供支撑、实现运转，同时本身需要低噪音、高可靠性和耐久性。随着工业的发展，对轴承的要求越来越高，其中高耐久性是非常关键的性能要求之一，也是实现其它性能要求的基本前提。

为了实现轴承的高耐久性要求，由于应用空间和成本限制，故各种修形设计、降低应力开发成为非常关键的研究方向。

轴承单体台架耐久试验能早期验证设计的合理性，参考图1，其示出了传统单体耐久试验台架。

如图所示，试验轴承的系统变形由内外圈两部分组成，内、外圈的变形分别由载荷、中心轴的扰度和轴承座的刚度决定，而这些参数往往和实际应用环境是不一致的。

由于传统轴承单体耐久台架中的变形与实际应用差别很大，造成基于修形的低应力设计轴承的验证在单体耐久台架中得不到充分的验证。尤其是在应用环境轴承变形很大的情况下，经常造成轴承单体台架耐久试验虽然能够通过，但在实际应用环境中，由于边缘应力等因素而早期失效，使得设计问题不能早期发现，浪费试验资源，增加开发周期。

发明内容

本发明的目的在于开发一种全新的轴承单体台架耐久试验台架设计，其中，台架里轴承的系统变形与应用环境完全一致。

此外，本发明还旨在解决或者缓解现有技术中存在的其它技术问题。

本发明通过提供一种轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法来解决上述问题，具体而言，根据本发明的一方面，提供了：

一种轴承耐久试验台架，其中，所述轴承耐久试验台架具有轴承座，在所述轴承座之内布置有中心轴，在所述中心轴上可轴向压紧地套装有成对的调位块，所述调位块构造为楔形并且其斜面朝内且彼此平行地布置。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述调位块的外侧分别布置有锁紧螺母用于轴向压紧所述调位块。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述调位块沿径向方向的截面形状为正方形。

可选地，根据本发明的一种实施方式，在所述锁紧螺母的外侧在所述轴承座之内还分别布置有支撑轴承。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述调位块的外周缘与所述轴承座的内周面间隙配合。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述锁紧螺母通过精密螺纹固定在所述轴承座上。

可选地，根据本发明的一种实施方式，待试验的轴承为圆柱滚子轴承、深沟球轴承或圆锥滚子轴承。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种轴承耐久试验方法，其中，所述轴承耐久试验方法用根据上述任一种轴承耐久试验台架来执行，其中，将待试验的轴承以其内圈套装在所述中心轴上，并且所述待试验的轴承的外圈没有与所述轴承座的内周面相接触，此外使所述调位块以其斜面夹紧所述待试验的轴承沿轴向方向的外侧，之后对所述轴承座施加试验载荷。

可选地，根据本发明的一种实施方式，所述试验载荷的方向为沿所述待试验的轴承的径向方向由外向内。

可选地，根据本发明的一种实施方式，将所述待试验的轴承布置在所述中心轴的中间。

所提供的轴承耐久试验台架和轴承耐久试验方法的有益之处包括：轴承变形完全与系统应用环境一致，能反应实际应用环境下的耐久能力水平；便于控制；适用于不同的应用环境；通用性广阔。

附图说明

参考附图，本发明的上述以及其它的特征将变得显而易见，其中，

图1示出了示出了传统单体耐久试验台架；

图2示出了根据本发明的轴承耐久试验台架连同待试验的轴承的一种实施方式的示意图；

图3-4示出了根据本发明的调位块的一种实施方式的示意图。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等或类似表述仅用于描述与区分目的，而不能理解为指示或暗示相应的构件的相对重要性。

参考图2，其示出了根据本发明的轴承耐久试验台架100连同待试验的轴承的一种实施方式的示意图。所述轴承耐久试验台架100具有轴承座11，在所述轴承座11之内布置有中心轴2，在所述中心轴2上可轴向压紧地套装有成对的调位块4、8，所述调位块4、8构造为楔形并且其斜面朝内且彼此平行地布置。由此，对置的调位块4、8的斜面倾斜角度相同，大小等于整个轴承在应用系统的总变形量。

应当理解，“楔形”类似于三角形、倒三角形或者梯形，通常有较尖锐的一端以及较扁平的另一端，从而在这两端之间能够形成斜面。当然具有这种特征的其它不规则形状也是被囊括在内的。另外，在所述调位块4、8的套装方面，这并不意味着所述调位块4、8的内周面需要与所述中心轴2的外周缘相接触，即也可以彼此间隔开或通过附加设置中间件的方式来实现套装。具体的方式选择能够根据实际需求（例如待试验的轴承或其诸如内圈、外圈、滚子等相关零件的大小、调位块的大小）而定。例如，考虑到轴承在不同的应用系统中有不同的变形量，可以制作一系列角度的调位块，根据实际变形，而选取相应角度的调位块。

为了对所述调位块进行轴向压紧，图中示例性的是，在所述调位块4、8的外侧分别布置有锁紧螺母3、9用于轴向压紧所述调位块4、8。由此可见，通过所述锁紧螺母3、9不仅能够实现所述调位块的轴向压紧，还能够实现所述调位块彼此之间的距离调整，以便能够适合各种规格或型号的轴承。当然也可以通过其它机构实现相同的效果。可行的是，所述锁紧螺母3、9通过精密螺纹固定在所述轴承座11上，以便能够实现更加细致的位置调整和锁紧。

为了更好地实现试验载荷方向与轴承错位量的对应关系，以及为了使得所述调位块的受载更加均匀，使所述调位块4、8沿径向方向的截面形状构造为正方形。这能够较好地在图3-4中看出，它们示出了根据本发明的调位块的一种实施方式的示意图。当然，所述调位块的形状能够根据实际情况（例如所述锁紧螺母的相应的面的形状）进行改型、例如设置弯曲部、凹入部、突出部、开孔、改变斜面角度等特征。

在所述锁紧螺母3、9的外侧在所述轴承座11之内还分别布置有支撑轴承1、10。在图中所示的实施方式中，所述轴承座11具有直径大小不同的开孔，其中所述支撑轴承布置在位于两侧的具有较大直径的开孔内，而其它零件布置在位于中间的具有较小直径的开孔内，由此便于发挥所述支撑轴承的支撑作用。当然上述各零件的布置方式也能够合理地进行修改。

关于各零件在所述轴承座11之内的布置方式，需要说明的是，这并不意味着有关零件的外周缘需要与所述轴承座11的内周面相接触，例如间隙配合也是可行的。例如，所述调位块4、8的外周缘与所述轴承座11的内周面间隙配合或小间隙配合。所述锁紧螺母、所述支撑轴承也能够类似地以间隙配合的方式布置在所述轴承座11之内。

根据本发明的试验台架能够适用于各类轴承，例如，待试验的轴承为圆柱滚子轴承、深沟球轴承或圆锥滚子轴承，通用性广阔，其能够由外圈5、滚子6和内圈7组成。

下面阐述以根据本发明的试验台架来执行轴承耐久试验方法的步骤。其中，将待试验的轴承以其内圈7套装在所述中心轴2上，并且所述待试验的轴承的外圈5没有与所述轴承座11的内周面相接触，此外使所述调位块4、8以其斜面夹紧所述待试验的轴承沿轴向方向的外侧，之后对所述轴承座11施加试验载荷Fr。

所述外圈5没有与所述轴承座11的内周面相接触是为了让所述待试验的轴承在之后进行的耐久试验过程中能够顺利地发生下面还要介绍的变形。此外，夹紧的方式例如为，使调位块4和调位块8分别左右两侧紧贴试验轴承外圈5的端面上，从而调位块的轴向压紧也实现了待试验的轴承的轴向压紧。在施加试验载荷Fr之后，调位块4、8在锁紧螺母3、9的轴向压紧下，同时在轴承座11的约束下，调位块4、8使试验轴承外圈5端面按调位块4、8的倾角变形。这样就实现了轴承单体耐久试验参照实际应用系统的变形来耐久试验，试验的可信度大大提高了。

所述试验载荷Fr的方向例如为沿所述待试验的轴承的径向方向由外向内。此外所述待试验的轴承布置在所述中心轴2的中间。因为试验轴承内圈7布置在整个试验装置（例如中心轴2）的中间位置，故在试验进行中不发生倾斜，故轴承错位量直接由外圈5决定。外圈5的倾斜直接由调位块4、8决定。

关于应用环境和轴承总变形量，本领域技术人员知晓，轴承在应用环境的系统变形可以用计算机软件辅助分析求出，如ROMAX、MASTA等通用型软件，或者通过轴承厂家内部开发的轴承分析软件。通过建立应用系统的齿轴、壳体参数，建立分析模型，计算出轴承总变形量。

轴承总变形量作为轴承单体耐久台架的输入条件，选取相应的调位块，使得单体耐久台架中的轴承应力状态与实际应用环境更接近，更能反应实际应用环境下的耐久能力水平。

综上所述，本发明涉及一种基于应用环境变形的轴承单体耐久台架开发；本发明开发了一种新型轴承单体耐久台架设计，轴承变形完全与系统应用环境一致；本发明还提供了具体的实现装置，轴承内、外圈的变形转换成单独外圈的变形，并通过外圈调位块，实现应用环境的变形；同时，本发明还提供实现该试验设计的具体装置。内圈和外圈总的变形转换成单独外圈的变形，便于控制。轴承在应用环境的总变形通常可以通过计算机分析软件计算出来。外圈的变形通过调位块来控制。调位块可以做成一系列角度，不同的应用环境里的变形可以用不同角度的调位块来调整。

应当理解的是，所有以上的优选实施例都是示例性而非限制性的，本领域技术人员在本发明的构思下对以上描述的具体实施例做出的各种改型或变形都应在本发明的法律保护范围内。

Claims (10)

1.一种轴承耐久试验台架（100），其特征在于，所述轴承耐久试验台架（100）具有轴承座（11），在所述轴承座（11）之内布置有中心轴（2），在所述中心轴（2）上可轴向压紧地套装有成对的调位块（4、8），所述调位块（4、8）构造为楔形并且其斜面朝内且彼此平行地布置。

2.根据权利要求1所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，在所述调位块（4、8）的外侧分别布置有锁紧螺母（3、9）用于轴向压紧所述调位块（4、8）。

3.根据权利要求1所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，所述调位块（4、8）沿径向方向的截面形状为正方形。

4.根据权利要求2所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，在所述锁紧螺母（3、9）的外侧在所述轴承座（11）之内还分别布置有支撑轴承（1、10）。

5.根据权利要求1所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，所述调位块（4、8）的外周缘与所述轴承座（11）的内周面间隙配合。

6.根据权利要求2所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，所述锁紧螺母（3、9）通过精密螺纹固定在所述轴承座（11）上。

7.根据权利要求1所述的轴承耐久试验台架（100），其特征在于，待试验的轴承为圆柱滚子轴承、深沟球轴承或圆锥滚子轴承。

8.一种轴承耐久试验方法，其特征在于，所述轴承耐久试验方法用根据权利要求1-7中任一项所述的轴承耐久试验台架（100）来执行，其中，将待试验的轴承以其内圈（7）套装在所述中心轴（2）上，并且所述待试验的轴承的外圈（5）没有与所述轴承座（11）的内周面相接触，此外使所述调位块（4、8）以其斜面夹紧所述待试验的轴承沿轴向方向的外侧，之后对所述轴承座（11）施加试验载荷（Fr）。

9.根据权利要求8所述的轴承耐久试验方法，其特征在于，所述试验载荷（Fr）的方向为沿所述待试验的轴承的径向方向由外向内。

10.根据权利要求8所述的轴承耐久试验方法，其特征在于，将所述待试验的轴承布置在所述中心轴（2）的中间。

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