CN114088396A - 一种轴承试验的轴向加载装置 - Google Patents

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孔令俊
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陈洋
高强
张大鹏
张翔宇
徐耀强
王海龙
王博
杨明亮
栾景燕
王振元
陈泓言
崔健
李慧
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Abstract

一种轴承试验的轴向加载装置，它涉及一种试验装置。本发明解决了现有的轴承加载试验装置因其试验精度要求高，存在加工困难、成本高和安装困难的问题。本发明的试验床体水平安装，加载衬套、工艺衬套和被试衬套由左至右依次安装在试验床体上，试验轴同轴安装在工艺衬套和被试衬套内，第一工艺轴承套装在试验轴的左侧，第一工艺轴承与工艺衬套之间通过球轴承负载体连接，轴压盖安装在试验轴的左端面上，轴向加载盘安装在轴压盖的左侧，导向盘安装在加载衬套上，导向盘与轴向加载盘之间通过加载传力杆同轴连接，轴向加载机构设置在加载衬套的左侧；试验上盖盖装在加载衬套、工艺衬套和被试衬套上。本发明为轴承加载装置应用于轴承试验。

Description

一种轴承试验的轴向加载装置
技术领域
本发明涉及一种加载试验装置，具体涉及一种轴承试验的轴向加载装置。
背景技术
目前，轴承加载试验装置的试验床体为了兼容对称式和悬臂式两种结构，试验床体特别长，轴向加载器通过转换套直接安装困难，并且为了保证加载力在传递过程中不发生偏斜，工装最大配合直径达到400mm，加工精度要求高，加工难度大。
故，现有的轴承加载试验装置因其试验精度要求高，存在加工困难、成本高和安装困难的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的轴承加载试验装置因其试验精度要求高，存在加工困难、成本高和安装困难的问题，进而提供一种轴承试验的轴向加载装置。
本发明的技术方案是：
一种轴承试验的轴向加载装置，包括试验床体、试验上盖、轴向加载机构和试验轴，它还包括工艺衬套、球轴承负载体、轴压盖、加载传力杆、导向盘、轴向加载盘、被试外环套、被试衬套、被试内环、封油法兰盘、联轴节和加载衬套，试验床体水平安装，加载衬套、工艺衬套和被试衬套由左至右依次安装在试验床体上，试验轴同轴安装在工艺衬套和被试衬套内，第一工艺轴承套装在试验轴的左侧，第一工艺轴承与工艺衬套之间通过球轴承负载体连接，轴压盖安装在试验轴的左端面上，轴向加载盘安装在轴压盖的左侧，导向盘安装在加载衬套上，导向盘与轴向加载盘之间通过加载传力杆同轴连接，轴向加载机构设置在加载衬套的左侧，且轴向加载机构的伸出端伸入到加载衬套内与位于导向盘上的加载传力杆连接，其中，加载传力杆、导向盘和试验轴均采用松配合；被试内环套装在试验轴的右侧，试验轴承套装在被试内环上，试验轴承与被试衬套之间通过被试外环套连接，封油法兰盘安装在试验轴的右侧的被试衬套上，联轴节安装在试验轴的右端面上；试验上盖盖装在加载衬套、工艺衬套和被试衬套上。
进一步地，加载衬套的外径L为400mm，加载衬套的内孔与凹槽外径的同轴度为0.015mm，加载衬套的内孔与加载衬套的端面之间的垂直度为0.015mm。
进一步地，加载衬套的两个端面上分别开设有多个螺纹孔。
进一步地，轴向加载机构的加载侧设有球形加载头。
进一步地，加载传力杆包括第一杆件、第二杆件和第三杆件，第一杆件、第二杆件和第三杆件由左至右依次连接并制成一体，其中，第一杆件和第三杆件的结构和尺寸相同。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
由于试验工装磨削尺寸越大越难保证精度，旧方案中Φ380及以上配合外径工件数量为2件，形位公差及其难以保证，废品率高加工成本大；
本发明的新方案中Φ380及以上配合外径工件只有加载衬套1件，并且只需保证加载大衬套内孔及外径的同轴度和端面的垂直度，其中，端面垂直度精车就能保证，无需端面磨削大大降低加工成本，形位公差的精度等级和粗糙度比旧方案低，以精车为主，少量磨削为辅。
其余工件(指加载传力杆、导向盘)由于外形尺寸小结构简单形位公差很容易保证，加载大衬套为固定不动的件，安装时只需将加载传力杆和导向盘涂油后滑入衬套内孔即可，安装简单，质量轻便，操作性大大提高。这种加载方式具有结构简单、安装方便、加工简单、节约成本的优点，并具备一定的通用性能，目前已广泛应用于大型试验床体上，可以根据床体大小进行系列化加工以涵盖所有试验器。
附图说明
图1是本发明的主剖视图；
图2是加载衬套的剖视图；
图3是加载传力杆9的主视图；
图4是导向盘的主剖视图
图5是现有加载试验装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种轴承试验的轴向加载装置，包括试验床体1、试验上盖2、轴向加载机构3和试验轴5，它还包括工艺衬套6、球轴承负载体7、轴压盖8、加载传力杆9、导向盘10、轴向加载盘11、被试外环套12、被试衬套13、被试内环14、封油法兰盘15、联轴节16和加载衬套17，试验床体1水平安装，加载衬套17、工艺衬套6和被试衬套13由左至右依次安装在试验床体1上，试验轴5同轴安装在工艺衬套6和被试衬套13内，第一工艺轴承18套装在试验轴5的左侧，第一工艺轴承18与工艺衬套6之间通过球轴承负载体7连接，轴压盖8安装在试验轴5的左端面上，轴向加载盘11安装在轴压盖8的左侧，导向盘10安装在加载衬套17上，导向盘10与轴向加载盘11之间通过加载传力杆9同轴连接，轴向加载机构3设置在加载衬套17的左侧，且轴向加载机构3的伸出端伸入到加载衬套17内与位于导向盘10上的加载传力杆9连接，其中，加载传力杆9、导向盘10和试验轴5均采用松配合；被试内环14套装在试验轴5的右侧，试验轴承19套装在被试内环14上，试验轴承19与被试衬套13之间通过被试外环套12连接，封油法兰盘15安装在试验轴5的右侧的被试衬套13上，联轴节16安装在试验轴5的右端面上；试验上盖2盖装在加载衬套17、工艺衬套6和被试衬套13上。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的加载衬套17的外径L为400mm，加载衬套17的内孔与凹槽外径17-1的同轴度为0.015mm，加载衬套17的内孔与加载衬套17的端面之间的垂直度为0.015mm。如此设置，只需保证加载大衬套内孔及外径的同轴度和端面的垂直度，端面垂直度精车就能保证，无需端面磨削大大降低加工成本，行为公差的精度等级和粗糙度比旧方案低，以精车为主，少量磨削为辅。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的加载衬套17的两个端面上分别开设有多个螺纹孔。如此设置，便于与其他构件连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的轴向加载机构3的加载侧设有球形加载头3-1。如此设置，使用球形加载头3-1推动导向盘中心孔处的加载传力杆，由于球形加载头3-1加载具备一定的调心功能能够避免加载偏斜，进而保证轴向加载精度。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的加载传力杆9包括第一杆件9-1、第二杆件9-2和第三杆件9-3，第一杆件9-1、第二杆件9-2和第三杆件9-3由左至右依次连接并制成一体，其中，第一杆件9-1和第三杆件9-3的结构和尺寸相同。如此设置，便于将加载力通过加载传力杆传递到轴系上。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
本发明未详细表述的结构部分为现有技术，通过图1中公开的内容能够理解整体的方案。
本发明的工作原理：
1.加载原理：
在床体悬臂端上安装一个通孔的加载衬套，通孔衬套内安装一个滑动的导向盘，导向盘内中心处开通孔，通孔处安装两端带台阶的加载传力杆，加载传力杆另一端连接轴系，加载衬套安装加载缸，使用球头加载头推动导向盘中心孔处的加载传力杆，导向盘只起到滑动作用，加载力通过加载传力杆传递到轴系上，加载传力杆与导向盘和轴系之间的配合均为松配合，由于球头加载具备一定的调心功能能够避免加载偏斜。
2.工装精度：
原加载方案(图5)中加载转换套内孔与加载缸外径配合，L型边缘Φ400mm内孔与工艺衬套外径配合，为保证加载力不偏斜两内孔的同轴度需达到5级精度以上，转换套小端面需要保证相对于内孔的垂直度，大端面一侧需要保证平面度和相对小端面的平行度，与其配合的工艺衬套外径也要保证与工艺衬套内孔的同轴度，与加载衬套相配合的端面相对于内孔的垂直度和平面度也要保证。
新加载方案(指本发明)中轴向加载衬套需保证内孔和外径的同轴度、圆柱度，安装加载缸一侧的平面度和相对内孔的垂直度；导向盘需保证外径的圆柱度和端面相对于外径的垂直度；加载传力杆只需保证两端面的平行度，两小外径的同轴度和圆柱度；新加载方案中对于工艺衬套的最大外径及端面无形位公差要求。新方案整体形位公差精度满足6至7级即可，工件外形尺寸减小，加工过程中更容易达到精度要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种轴承试验的轴向加载装置，它包括试验床体(1)、试验上盖(2)、轴向加载机构(3)和试验轴(5)，
其特征在于：它还包括工艺衬套(6)、球轴承负载体(7)、轴压盖(8)、加载传力杆(9)、导向盘(10)、轴向加载盘(11)、被试外环套(12)、被试衬套(13)、被试内环(14)、封油法兰盘(15)、联轴节(16)和加载衬套(17)，
试验床体(1)水平安装，加载衬套(17)、工艺衬套(6)和被试衬套(13)由左至右依次安装在试验床体(1)上，试验轴(5)同轴安装在工艺衬套(6)和被试衬套(13)内，第一工艺轴承(18)套装在试验轴(5)的左侧，第一工艺轴承(18)与工艺衬套(6)之间通过球轴承负载体(7)连接，轴压盖(8)安装在试验轴(5)的左端面上，轴向加载盘(11)安装在轴压盖(8)的左侧，导向盘(10)安装在加载衬套(17)上，导向盘(10)与轴向加载盘(11)之间通过加载传力杆(9)同轴连接，轴向加载机构(3)设置在加载衬套(17)的左侧，且轴向加载机构(3)的伸出端伸入到加载衬套(17)内与位于导向盘(10)上的加载传力杆(9)连接，其中，加载传力杆(9)、导向盘(10)和试验轴(5)均采用松配合；
被试内环(14)套装在试验轴(5)的右侧，试验轴承(19)套装在被试内环(14)上，试验轴承(19)与被试衬套(13)之间通过被试外环套(12)连接，封油法兰盘(15)安装在试验轴(5)的右侧的被试衬套(13)上，联轴节(16)安装在试验轴(5)的右端面上；
试验上盖(2)盖装在加载衬套(17)、工艺衬套(6)和被试衬套(13)上。
2.根据权利要求1所述的一种轴承试验的轴向加载装置，其特征在于：加载衬套(17)的外径L为400mm，加载衬套(17)的内孔与凹槽外径(17-1)的同轴度为0.015mm，加载衬套(17)的内孔与加载衬套(17)的端面之间的垂直度为0.015mm。
3.根据权利要求2所述的一种轴承试验的轴向加载装置，其特征在于：加载衬套(17)的两个端面上分别开设有多个螺纹孔。
4.根据权利要求3所述的一种轴承试验的轴向加载装置，其特征在于：轴向加载机构(3)的加载侧设有球形加载头(3-1)。
5.根据权利要求1或4所述的一种轴承试验的轴向加载装置，其特征在于：加载传力杆(9)包括第一杆件(9-1)、第二杆件(9-2)和第三杆件(9-3)，第一杆件(9-1)、第二杆件(9-2)和第三杆件(9-3)由左至右依次连接并制成一体，其中，第一杆件(9-1)和第三杆件(9-3)的结构和尺寸相同。
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