CN112254965A - 一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台 - Google Patents

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陈照波
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于东
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    • G01M13/04—Bearings
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Abstract

本发明公开了一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台，所述测试平台包括报警系统、加载系统、数据采集系统、传感器、电器控制平台，所述传感器与数据采集系统连接，数据采集系统通过报警系统对异常信号报警，测试平台转速通过电器控制平台控制。本发明的基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台和普通轴承试验平台相比，其加载范围更大，可以根据需求调整轴向力和径向力，数据采集更全面包含噪声转速、扭矩，与普通电机控制的轴承试验平台相比，伺服电机可以无级控制轴承转速。总体来说，本发明大幅提高了柔性轴承测试平台的加载便捷性、直观性、数据可视化效果好，全方位准确测试轴承噪声与工况之间对应关系。

Description

一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台
技术领域
本发明属于轴承多功能测试平台技术领域，涉及一种轴承噪声测试平台，特别是涉及一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台。
背景技术
谐波柔性轴承是谐波传动组件中重要的一环，其具有薄壁变形轴承的特性。在改变轴承径向力、轴向力、输入转速的工况下，柔性轴承测试平台可以测试不同状态的轴承运转噪声，也可以为更高效、低摩擦、低噪声的谐波减速器柔性轴承进行测试。目前国内谐波减速器仍处于高噪声的阶段。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台。该平台可以同时测试两个待测轴承的噪声，测试效率大幅度提高，测量数据更加全面，也可以通过简单改装对谐波-柔性轴承等多种滚动轴承噪声进行测试。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台，包括报警系统、加载系统、数据采集系统、传感器、电器控制平台，其中：
所述加载系统包括轴向力加载手轮、径向力加载手轮、加载套筒；
所述传感器包括扭矩传感器、轴向力传感器、径向力传感器、麦克风传感器一、麦克风传感器二；
所述轴向力加载手轮与螺旋丝杆一连接，螺旋丝杆一与螺纹卡座一连接，螺纹卡座与加载套筒之间设置有轴向力传感器，加载套筒向右依次是测试轴承座一、测试主轴、径向力加载座、测试轴承座二，加载套筒安装在测试轴承座一上，测试主轴横穿径向力加载座且其两端分别安装在测试轴承座一和测试轴承座二上；
所述径向力加载手轮安装在螺旋丝杆二上，螺旋丝杆二安装在径向力加载座上，径向力加载座内部、螺旋丝杆二下方设置有力传感器；
所述麦克风传感器一设置在测试轴承座一旁边，麦克风传感器二设置在测试轴承座二旁边；
所述扭矩传感器两边分别连接有联轴器一和联轴器二，联轴器一与测试主轴连接，联轴器二与伺服电机连接，伺服电机与电器控制平台连接；
所述数据采集系统与传感器、报警系统连接。
本发明具有如下优点：
本发明的基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台和普通轴承试验平台相比，其加载范围更大，可以根据需求调整轴向力和径向力，数据采集更全面包含噪声转速、扭矩，与普通电机控制的轴承试验平台相比，伺服电机可以无级控制轴承转速。总体来说，本发明大幅提高了柔性轴承测试平台的加载便捷性、直观性、数据可视化效果好，全方位准确测试轴承噪声与工况之间对应关系。
附图说明
图1为基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台的整体结构图；
图2为柔性轴承测试平台机械部分装配图；
图3为图2中的A处放大图；
图4为图2中的B处放大图；
图中：1为报警灯，2为轴向力加载手轮，3为数据采集暗箱，4为扭矩传感器，5为控制面板，6为螺旋丝杆一，7为螺纹卡座一，8为轴向力传感器，9为加载套筒，10为测试轴承座一，11为测试主轴，12为径向力加载手轮，13为联轴器一，14为电机座，15为伺服电机，16为螺纹卡座一支架，17为测试轴承座一支架，18为麦克风传感器一，19为磁座一，20为螺纹卡座二，21为测试轴承座二支架，22为麦克风传感器二，23为磁座二，24为扭矩传感器支架，25为涨套，26为联轴器二，27为测试轴承座二，28为螺纹卡座二支架，29为径向力传感器，30为加载轴承座，31为套筒，32为轴承盖，33为待测轴承，34为测试轴承端盖，35为限位套筒，36为锁紧螺母，37为垫片，38为螺旋丝杆二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
本发明提供了一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台，如图1-4所示，所述柔性轴承噪声测试平台由报警系统1、加载系统、数据采集系统、传感器和电器控制平台5五个主要部分组成，其中：
所述传感器包括扭矩传感器4、轴向力传感器8、径向力传感器29、麦克风传感器一18、麦克风传感器二22。
所述传感器与数据采集系统连接，数据采集系统通过报警系统1对异常信号报警，测试平台转速通过电器控制平台5控制。
所述加载系统包括两个垂直的轴向力加载手轮2和径向力加载手轮12，两个加载手轮通过力传感器的实时反馈分别控制轴系部件的轴向力以及径向力，使得待测轴承可以在规定转速以及力的工况下进行测试。其中：轴向力加载手轮2与螺旋丝杆一6连接，螺旋丝杆一6与螺纹卡座一7连接，螺纹卡座7与加载套筒9之间设置有轴向力传感器8，加载套筒9向右依次是测试轴承座一10、测试主轴11、径向力加载手轮12、径向力加载座20、测试轴承座二27，加载套筒9安装在测试轴承座一10上，测试主轴11的两端分别安装在测试轴承座一10和测试轴承座二27上。
所述径向力加载手轮12安装在螺旋丝杆二38上，螺旋丝杆二38安装在径向力加载座20上，径向力加载座20内部、螺旋丝杆38下方设置有力传感器29，力传感器29下面依次设置有加载轴承座30、轴承盖32。
所述测试轴承座二27与测试轴承端盖34相连，测试主轴11与锁紧螺母36相连，锁紧螺母36与限位套筒35中间存在垫片37，待测轴承33与测试主轴11中间需要涨套25。
所述扭矩传感器4两边分别连接有联轴器一13、联轴器二26，联轴器一13与测试主轴11连接，联轴器二26与伺服电机15连接，伺服电机15安装在伺服电机座14上且与电器控制平台连接。
所述测试轴承座一10旁边布置由麦克风传感器一18，麦克风传感器一18固定在磁座一19上，测试轴承座二27旁边布置有麦克风传感器二22，麦克风传感器二22固定在磁座二23上。
此外，此系统配有螺纹卡座一支架16、测试轴承座一支架17、测试轴承座二支架21、扭矩传感器支架24、螺纹卡座二支架28。
工作状态下，通过电器控制平台5控制伺服电机15轴旋转速度，通过联轴器二26与联轴器一13将转速和转矩传递给测试主轴11，转速和转矩的测试由中间的扭矩传感器4来完成。当出现异常转矩的时候，数据采集暗箱3会使得报警系统1工作。轴向力加载手轮2和径向力加载手轮12分别控制轴向力和径向力的加载，使得整个轴系受力可以调节，麦克风传感器一18和麦克风传感器二22可以在非常近的距离测试轴承噪声。
上述基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台和普通轴承试验平台相比，其加载范围更大，可以根据需求调整轴向力和径向力，数据采集更全面包含噪声转速、扭矩，与普通电机控制的轴承试验平台相比，伺服电机可以实现无级控制轴承转速。

Claims (2)

1.一种基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台，其特征在于所述测试平台包括报警系统、加载系统、数据采集系统、传感器、电器控制平台，其中：
所述加载系统包括轴向力加载手轮、径向力加载手轮、加载套筒；
所述传感器包括扭矩传感器、轴向力传感器、径向力传感器、麦克风传感器一、麦克风传感器二；
所述轴向力加载手轮与螺旋丝杆一连接，螺旋丝杆一与螺纹卡座一连接，螺纹卡座与加载套筒之间设置有轴向力传感器，加载套筒向右依次是测试轴承座一、测试主轴、径向力加载座、测试轴承座二，加载套筒安装在测试轴承座一上，测试主轴横穿径向力加载座且其两端分别安装在测试轴承座一和测试轴承座二上；
所述径向力加载手轮安装在螺旋丝杆二上，螺旋丝杆二安装在径向力加载座上，径向力加载座内部、螺旋丝杆二下方设置有力传感器；
所述麦克风传感器一设置在测试轴承座一旁边，麦克风传感器二设置在测试轴承座二旁边；
所述扭矩传感器两边分别连接有联轴器一和联轴器二，联轴器一与测试主轴连接，联轴器二与伺服电机连接，伺服电机与电器控制平台连接；
所述数据采集系统与传感器、报警系统连接。
2.根据权利要求1所述的基于谐波振动的柔性轴承噪声测试平台，其特征在于所述测试轴承座二与测试轴承端盖相连，测试主轴与锁紧螺母相连，锁紧螺母与限位套筒中间设置垫片，待测轴承与测试主轴中间设置涨套。
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