CN116878883A - 一种轮毂轴承单元的振动检测设备及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮毂轴承单元的振动检测设备及振动检测方法，振动检测设备包括主机箱、驱动箱和驱动电机，驱动电机输出端连接有测试主轴，主机箱两侧对称设置有第一径向载荷部件和第二径向载荷部件，主机箱上部与测试主轴相对的位置设有轴向载荷部件，第一径向载荷部件的第一夹持部与第二径向载荷部件配合将轮毂轴承外圈夹持固定，轴向载荷部件的第二夹持部同时夹持固定轴承外圈，轴向加载柱靠近延伸部的一侧设有固定环，固定环下方连接有第三液压缸。本发明通过可使轮毂轴承承受径向和轴向的多个角度和方位的载荷，使振动检测过程中轮毂轴承产品的负载接近其装车运行时的负载，检测更全面，提高了设备的检测、识别不合格品的能力。

Description

一种轮毂轴承单元的振动检测设备及检测方法

技术领域

本发明涉及车辆轮毂检测技术领域，尤其涉及一种轮毂轴承单元的振动检测设备及检测方法。

背景技术

轮毂轴承是汽车的关键零部件之一，是汽车中最为重要的传动组件，在汽车的安全性能和舒适性能上起到举足轻重的作用。随着汽车工业的发展，轮毂轴承的结构也一直在改进，由最早的简单轴承结构改进为将轴承与轴承套体、与汽车轮毂连接的法兰设计为一体结构，又称之为轮毂轴承单元，轮毂轴承单元在汽车的运行中起着非常重要的作用，它的主要作用是承载汽车重量和为轮毂的转动提供精确引导，这就需要它能够同时承受轴向载荷和径向载荷。因此轮毂轴承单元在出厂前必须进行各项试验，用于检测轮毂轴承单元的各项性能。

由于轮毂轴承单元需要对径向和轴向载荷同时检测，因此现有技术中有公开号为CN209148287U的专利文件，其公开了“一种轴承振动测量仪”，包括机头、测量装置、径向载荷装置、机箱和液压缸，机头中间固定连接一个电机，电机的传动输出端固定连接转轴，转轴前端固定连接测量心轴，测量心轴伸出机头外侧，在测量心轴上套设一个轴承，在测量心轴的中间抵接一根抵接杆，抵接杆前端设有膨胀头，膨胀头插接至测量心轴内部，抵接杆固定连接在液压缸的传动输出端，液压缸下端固定连接在滑块上，该专利具有双重载荷方式，可以使轴承测量更加全面，而且使用三个测量点，使测量结果更加准确防止一个测量点测量结果不稳定，从而出现偏差的情况出现。但是该振动测量仪只是单纯地对待检测轴承施加径向和轴向载荷，其在振动检测过程中不能模拟轴承产品使用时的实际载荷以及载荷的变化，对轴承的振动检测不够准确，无法检测部分缺陷，造成对轴承产品质量缺陷的检测能力较弱。

发明内容

为解决现有技术存在的不能模拟轴承产品使用时的实际载荷以及载荷的变化，对轴承的振动检测不够准确，无法检测部分缺陷，造成对轴承产品质量缺陷的检测能力较弱的技术问题，本发明提供了如下技术方案。

本发明首先提供了一种轮毂轴承单元的振动检测设备，包括主机箱、驱动箱和位于驱动箱内的驱动电机，驱动电机输出端连接有与轮毂轴承内圈连接的测试主轴，其特征在于：所述主机箱两侧对称设置有结构相同的第一径向载荷部件和第二径向载荷部件，所述主机箱上部与所述测试主轴相对的位置设有轴向载荷部件，所述第一径向载荷部件设有由第一液压缸驱动的径向加载柱和第一夹持部，与所述第二径向载荷部件配合将轮毂轴承外圈夹持固定，所述轴向载荷部件包括由第二液压缸驱动的与所述测试主轴处于同一轴线的轴向加载柱和沿轴向加载柱端部延伸的延伸部，所述延伸部靠近测试主轴的方向设有至少两个对称设置的可将轮毂轴承外圈夹持的第二夹持部，所述轴向加载柱靠近延伸部的一侧设有固定环，所述固定环下方连接有第三液压缸，以便于从径向和轴向的多个方位模拟轮毂轴承使用时的实际载荷以及载荷的变化。

作为进一步的技术方案，所述第一径向载荷部件包括与第一液压缸连接的径向固定板，所述第一液压缸连接有缓冲器且缓冲器另一端连接有第一关节轴承，所述第一关节轴承连接至所述径向加载柱。

作为进一步的技术方案，所述径向加载柱与所述第一关节轴承之间连接有第一压力传感器，以便于检测并提供载荷。

作为进一步的技术方案，所述轴向载荷部件包括与第二液压缸连接的轴向固定板，所述第二液压缸连接有缓冲器且缓冲器另一端连接有第二关节轴承，所述第二关节轴承连接至所述轴向加载柱。

作为进一步的技术方案，所述轴向加载柱与所述第二关节轴承之间连接有第二压力传感器。

作为进一步的技术方案，所述测试主轴两侧分别设有第一振动探头和第二振动探头。

作为进一步的技术方案，所述主机箱设有凹槽，所述第三液压缸通过活动部与凹槽底部活动连接。

本发明还包括一种轮毂轴承单元的振动检测方法，包括如下步骤：

S1：将轮毂轴承单元的内圈与测试主轴连接，使内圈可随测试主轴转动，将轮毂轴承单元的外圈分别与径向载荷部件和轴向载荷部件连接夹持；

S2：启动测试主轴，使用振动探头分别检测轮毂轴承单元的内圈和外圈；

S3：根据轮毂轴承单元的实际装车运行时的载荷，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷；

S4：根据实际装车时的速度工况，对轮毂轴承径向和轴向多方位检测，根据振动探头的结果判断轮毂轴承是否存在缺陷。

作为进一步的技术方案，所述步骤S3中，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷包括与径向和轴向平行的载荷、与径向和轴向不平行的载荷和运行时不断变化的载荷。

作为进一步的技术方案，所述步骤S4中，速度工况是指轮毂轴承单元在实际运行时的速度。

本发明的有益效果，本发明通过第一径向载荷部件、第二径向载荷部件和轴向载荷部件对轮毂轴承外圈和内圈施加载荷，第一径向载荷部件和第二径向载荷部件均连接了缓冲器和第一关节轴承，轴向载荷部件连接有缓冲器和第二关节轴承，且轴向加载柱连接了第三液压缸，以此可使轮毂轴承承受径向和轴向的多个角度和方位的载荷，且第一径向载荷部件、第二径向载荷部件和轴向载荷部件均设置了压力传感器，可根据轮毂轴承实际装车运行时的载荷实时调整，使振动检测过程中轮毂轴承产品的负载接近其装车运行时的负载，检测更全面，这样振动检测能更有效的识别出不合格品，实现更贴近实况的精准检测；使本设备识别漏超精、沟道振纹、沟道划伤等轮毂轴承产品质量缺陷的能力得到明显加强，大幅提升了振动设备的检测、识别不合格品的能力。

附图说明

图1是本发明轮毂轴承单元的振动检测设备的结构示意图；

图2是本发明轮毂轴承单元的振动检测设备的轴向载荷部件示意图；

图3是本发明轮毂轴承单元的振动检测设备的俯视示意图；

图4是本发明轮毂轴承单元的振动检测设备的驱动箱的左视图；

图中：1-主机箱；2-驱动箱；3-测试主轴；4-第一径向载荷部件；401-径向固定板；402-第一液压缸；403-第一关节轴承；404-径向加载柱；405-第一夹持部；406-第一压力传感器；5-第二径向载荷部件；6-轴向载荷部件；601-轴向固定板；602-第二液压缸；603-第二关节轴承；604-轴向加载柱；605-延伸部；606-第二夹持部；607-第二压力传感器；7-第三液压缸；701-固定环；702-活动部；8-第一振动探头；9-第二振动探头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“左”、“右”、“上”、“下”基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明一种轮毂轴承单元的振动检测设备，包括主机箱1、驱动箱2和位于驱动箱2内的驱动电机，驱动电机输出端连接有与轮毂轴承内圈连接的测试主轴3，驱动电机与测试主轴3的连接可采用联轴器或采用皮带传动。所述测试主轴3两侧分别设有第一振动探头8和第二振动探头9，第一振动探头8和第二振动探头9分别用于检测轮毂轴承的内圈和外圈，测试主轴3、第一振动探头8和第二振动探头9的结构均采用现有技术，对此不再详细描述。所述主机箱1上部设有第一径向载荷部件4、第二径向载荷部件5和轴向载荷部件6，第一径向载荷部件4、第二径向载荷部件5分别对轮毂轴承外圈夹持并提供径向载荷，轴向载荷部件6可夹持轮毂轴承外圈并对外圈提供轴向载荷，进而其反作用力对内圈提供载荷。可识别漏超精、沟道振纹、沟道划伤等多种缺陷的不合格产品，提高对。

如图1、图2、图3和图4所示，在优选的一个实施例中，所述第一径向载荷部件4和所述第二径向载荷部件5位于主机箱1的两侧且对称设置，并且第一径向载荷部件4和第二径向载荷部件5的结构是相同的。所述第一径向载荷部件4包括固定在主机箱1上部的径向固定板401，所述径向固定板401安装有第一液压缸402，所述第一液压缸402连接有缓冲器，使加载力便于控制，防止影响加载力对轮毂轴承造成损伤，提高加载精度和稳定性。缓冲器另一端连接有第一关节轴承403，第一关节轴承403可使第一径向载荷部件4不仅提供与径向平行的加载力，也可以提供与径向不平行的具有一定角度的加载力，所述第一关节轴承403连接至所述径向加载柱404。所述径向加载柱404与所述第一关节轴承403之间连接有第一压力传感器406，第一压力传感器406可使振动检测时的径向载荷更容易监测并施加不同的载荷。所述径向加载柱404为一空心柱体，其远离第一压力传感器406的一端设置有第一夹持部405，第一夹持部405为一弧形结构，其具有与轮毂轴承外圈相匹配的形状，第一夹持部405与所述第二径向载荷部件5的夹持部配合将轮毂轴承外圈夹持固定，又可以对外圈施加载荷。

在优选的一个实施例中，所述轴向载荷部件6设置于所述主机箱1上部且与所述测试主轴3相对的位置，且所述轴向载荷部件6设有轴向加载柱604，轴向加载柱604与所述测试主轴3处于同一轴线上。具体来说，所述轴向载荷部件6包括与主机箱1固定连接的轴向固定板601，所述轴向固定板601连接有第二液压缸602，所述第二液压缸602连接有缓冲器，缓冲器使加载力便于控制，防止影响加载力对轮毂轴承造成损伤，提高加载精度和稳定性。缓冲器另一端连接有第二关节轴承603，所述第二关节轴承603连接至所述轴向加载柱604。第二关节轴承603可使轴向载荷部件6不仅提供与轴向平行的加载力，也可以提供与轴向不平行的具有一定角度的加载力，提高轴向载荷的检测范围和检测角度，检测更为全面。所述轴向加载柱604与所述第二关节轴承603之间连接有第二压力传感器607。第二压力传感器607可使振动检测时的轴向载荷更容易监测并施加不同的载荷，再配合测试主轴3的不同转速，使振动检测设备对轮毂轴承单元的检测更为全面。

如图1、图2、图3和图4所示，在优选的一个实施例中，所述轴向加载柱604远离第二关节轴承的一端延伸有延伸部605，延伸部至少为两个且对称设置，延伸部605端部设有第二夹持部606，即第二夹持部606与轮毂轴承外圈形状相匹配，以便于对轮毂轴承外圈进行夹持固定。所述轴向加载柱604靠近延伸部605的一侧设有固定环701，所述固定环701下方连接有第三液压缸7，优选的是，所述主机箱1设有凹槽，所述第三液压缸7通过活动部702与凹槽底部活动连接。第三液压缸7伸缩过程中，可使轴向载荷部件6对外圈的轴向载荷的方向发生变化，可模拟轴向的多个方位施加载荷，模拟轮毂轴承实际装车运行时的实际载荷以及载荷的变化。

本发明还包括一种轮毂轴承单元的振动检测方法，包括如下步骤：

S1：将轮毂轴承单元的内圈与测试主轴连接，使内圈可随测试主轴转动，将轮毂轴承单元的外圈分别与径向载荷部件和轴向载荷部件连接夹持；

S2：启动测试主轴，使用振动探头分别检测轮毂轴承单元的内圈和外圈；在此步骤中，可手持振动探头对内圈和外圈进行检测，也可以使用其他自动化振动探头对其检测。

S3：根据轮毂轴承单元的实际装车运行时的载荷，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷；在此步骤S3中，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷包括与径向和轴向平行的载荷、与径向和轴向不平行的载荷和运行时不断变化的载荷。即，设定多个待模拟的径向载荷值和轴向载荷值，根据第一压力传感器和第二压力传感器的数值来调整第一液压缸和第二液压缸的运行，并根据轮毂轴承单元的实际工况和轴向载荷值，调整第三液压缸的压力，并对轴向载荷的变化对轮毂轴承进行振动检测。

S4：根据实际装车时的速度工况，对轮毂轴承径向和轴向多方位检测，根据振动探头的结果判断轮毂轴承是否存在缺陷。在此步骤S4中，速度工况是指轮毂轴承单元在实际运行时的速度。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下做出各种变化或等效替换，因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种轮毂轴承单元的振动检测设备，包括主机箱(1)、驱动箱(2)和位于驱动箱(2)内的驱动电机，驱动电机输出端连接有与轮毂轴承内圈连接的测试主轴(3)，其特征在于：所述主机箱(1)两侧对称设置有结构相同的第一径向载荷部件(4)和第二径向载荷部件(5)，所述主机箱(1)上部与所述测试主轴(3)相对的位置设有轴向载荷部件(6)，所述第一径向载荷部件(4)设有由第一液压缸(402)驱动的径向加载柱(404)和第一夹持部(405)，与所述第二径向载荷部件(5)配合将轮毂轴承外圈夹持固定，所述轴向载荷部件(6)包括由第二液压缸(602)驱动的与所述测试主轴处于同一轴线的轴向加载柱(604)和沿轴向加载柱(604)端部延伸的延伸部(605)，所述延伸部(605)靠近测试主轴(3)的方向设有至少两个对称设置的可将轮毂轴承外圈夹持的第二夹持部(606)，所述轴向加载柱(604)靠近延伸部(605)的一侧设有固定环(701)，所述固定环(701)下方连接有第三液压缸(7)，以便于从径向和轴向的多个方位模拟轮毂轴承使用时的实际载荷以及载荷的变化。

2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述第一径向载荷部件(4)包括与第一液压缸(402)连接的径向固定板(401)，所述第一液压缸(402)连接有缓冲器且缓冲器另一端连接有第一关节轴承(403)，所述第一关节轴承(403)连接至所述径向加载柱(404)。

3.根据权利要求2所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述径向加载柱(404)与所述第一关节轴承(403)之间连接有第一压力传感器(406)，以便于检测并提供载荷。

4.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述轴向载荷部件(6)包括与第二液压缸(602)连接的轴向固定板(601)，所述第二液压缸(602)连接有缓冲器且缓冲器另一端连接有第二关节轴承(603)，所述第二关节轴承(603)连接至所述轴向加载柱(604)。

5.根据权利要求4所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述轴向加载柱(604)与所述第二关节轴承(603)之间连接有第二压力传感器(607)。

6.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述测试主轴(3)两侧分别设有第一振动探头(8)和第二振动探头(9)。

7.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元的振动检测设备，其特征在于：所述主机箱(1)设有凹槽，所述第三液压缸(7)通过活动部(702)与凹槽底部活动连接。

8.一种轮毂轴承单元的振动检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将轮毂轴承单元的内圈与测试主轴连接，使内圈可随测试主轴转动，将轮毂轴承单元的外圈分别与径向载荷部件和轴向载荷部件连接夹持；

S2：启动测试主轴，使用振动探头分别检测轮毂轴承单元的内圈和外圈；

S3：根据轮毂轴承单元的实际装车运行时的载荷，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷；

S4：根据实际装车时的速度工况，对轮毂轴承径向和轴向多方位检测，根据振动探头的结果判断轮毂轴承是否存在缺陷。

9.根据权利要求8所述的轮毂轴承单元的振动检测方法，其特征在于：所述步骤S3中，模拟轮毂轴承单元在实际运行时受到的径向载荷和轴向载荷包括与径向和轴向平行的载荷、与径向和轴向不平行的载荷和运行时不断变化的载荷。

10.根据权利要求8所述的轮毂轴承单元的振动检测方法，其特征在于：所述步骤S4中，速度工况是指轮毂轴承单元在实际运行时的速度。