CN117030255A - 一种rv减速器主轴承试验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轴承的测试领域，具体涉及一种RV减速器主轴承试验装置，包括基座，基座上转动装配有试验驱动轴，基座上固定有试验轴承固定座，与试验轴承固定座同轴设置有试验轴承转动座，试验驱动轴与试验轴承转动座传动连接，试验轴承固定座和试验轴承转动座之间形成用于安装被测试轴承的安装空间，试验轴承转动座还连接加载轴承座，加载轴承座包括加载转动座和加载固定座，加载转动座与试验轴承转动座周向止转连接，加载固定座上连接有为试验轴承模拟实际工况提供加载力的加载结构，加载结构包括轴向加载结构和径向加载结构，解决了现有技术中无法灵活准确的调节被测试轴承承受的径向加载力与轴向加载力的问题。
Description
技术领域
本发明涉及轴承的测试领域，具体涉及一种RV减速器主轴承试验装置。
背景技术
减速器是机器人的核心基础件，RV减速器是机器人主要采用的减速器。RV减速器中的主轴承是RV减速器中的重要部件，主轴承的性能直接影响RV减速器的传动精度和使用寿命。所以对RV减速器的主轴承开展相应的测试就极为重要。而轴承寿命试验作为其中重要一环，是轴承设计、制造过程中一个不可缺少的重要验证过程。
目前，RV减速器的主轴承的性能指标，特别是疲劳寿命、可靠性等试验都是通过对RV减速器整机进行试验得到的，还没有RV减速器主轴承的综合性能指标的检测和试验方法和对应的设备，还不能准确的得到RV减速器的主轴承的综合性能指标数据。而现有的轴承测试装置，不能有效模拟RV减速器的结构和工况，例如具有不同臂长的机器人工作时RV减速器的主轴承的受力工况，不能真实有效地得出RV减速器的主轴承的性能指标。
申请公布号为CN106769045A的专利公布了一种RV减速器主轴承性能测试装置，包括壳体和穿装于壳体中的主轴，壳体上设置有用于固定安装待测试轴承外圈的轴承外圈安装结构，主轴上设有供待测试轴承的内圈安装的轴承内圈安装结构，该测试装置还包括用于驱动主轴转动的驱动装置，主轴的端部连接有用于对待测轴承施加力的摆臂，摆臂上具有沿摆臂的长度方向可调整的以改变加载位置的施力部，主轴相当于RV减速器的行呈架，壳体相当于RV减速器的针齿壳体，摆臂上具有沿其长度方向可调整的以改变加载位置的施力部，用于模拟机器人的不同臂长的工况，该测试装置能够真实模拟RV减速器的实际工况，使被测试轴承的测试数据真实可靠。但是进行试验时，加载力的调整主要通过调节配重块的重量以及配重块在摆臂上的位置来进行，不能对轴向加载力和径向加载力进行灵活精确调整，对于减速器轴承的测试不够灵活准确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新的RV减速器主轴承试验装置，用以解决现有技术中无法灵活准确的调节被测试轴承承受的径向加载力与轴向加载力的问题。
一种RV减速器主轴承试验装置，包括基座，基座上转动装配有试验驱动轴，基座上固定有试验轴承固定座，与试验轴承固定座同轴设置有试验轴承转动座，试验驱动轴与试验轴承转动座传动连接，试验轴承固定座和试验轴承转动座之间形成用于安装被测试轴承的安装空间，试验轴承转动座还连接加载轴承座，加载轴承座包括加载转动座和加载固定座，加载转动座与试验轴承转动座周向止转连接，加载固定座上连接有为试验轴承模拟实际工况提供加载力的加载结构，加载结构包括轴向加载结构和径向加载结构。
本发明提供了一种新的RV减速器主轴承试验装置，具体的：将加载结构提供的加载力通过加载固定座传递到加载轴承上，再通过加载轴承传递到加载转动座上。因为加载转动座与试验轴承转动座固定连接，所以加载力传递到试验轴承转动座上，最后通过试验轴承转动座将加载力传递给试验轴承。由于加载结构包括径向加载机构与轴向加载结构，所以可以分别调节对试验轴承施加的径向力与轴向力，解决了现有技术中无法灵活准确的调节被测试轴承承受的径向加载力与轴向加载力的问题。
进一步地，试验轴承转动座为处于试验轴承固定座内侧的内圈座，试验驱动轴与内圈座同轴传动连接。
其优点在于：由于试验轴承转动座和加载轴承座固定连接，而且加载机构固定在加载固定座上，将试验轴承转动座设置成内圈轴，有利于安装加载机构。
进一步地，试验驱动轴与内圈座通过花键实现传动连接。
其优点在于：实际使用时驱动轴就是通过花键与减速器传动连接，试验驱动轴与内圈座通过花键连接能够更真实的模拟实际使用工况，使得模拟结果更加真实可靠。
进一步地，径向加载结构包括径向加载调节板，径向加载调节板上轴向滑动套装有径向加载座。
其优点在于：径向加载座滑动套装在径向加载调节板上，调节径向加载座的位置可以更好的模拟使用时RV减速器的不同的力臂。
进一步地，轴向加载结构包括轴向加载调节板，轴向加载调节板上径向滑动套装有轴向加载座。
其优点在于：轴向加载座滑动套装在轴向加载调节板上，调节轴向加载座的位置可以更好的模拟使用时RV减速器的不同的力臂。
进一步地，径向加载结构包括径向加载调节板，径向加载调节板上轴向滑动安装有径向加载座，轴向加载结构包括轴向加载调节板，轴向加载调节板上径向滑动安装有轴向加载座，加载轴承座处于试验轴承转动座的背向试验驱动轴的一侧，径向加载调节板连接于加载固定座的外侧且朝靠近试验传动轴一侧轴向悬伸，轴向加载调节板直接或间接连接于加载固定座的背向试验驱动轴的一端且朝向径向悬伸。
其优点在于：将径向加载调节板设置成朝靠近试验传动轴一侧轴向延伸，可以使装置的结构更加紧凑，节约空间。同时轴向加载座与径向加载座上如果设置有灵活的调节加载力的加载机构，就可以模拟一些特殊的加载情况，如加载力骤升骤降，或加载力呈正弦曲线或余弦曲线波动等。
进一步地，加载固定座上固定个连接有环状的加载轴承外圈压盖，用于对加载轴承的外圈进行挡止，轴向加载调节板固定在加载轴承外圈压盖的中部且径向延伸，其延伸范围处于加载固定座的外周以内。
其优点在于：轴向加载调节板朝向径向延伸，并将其延伸范围限制在加载固定座的外周内，使得试验装置结构更加紧凑，节约空间。
进一步地，加载轴承是角接触球轴承。
其优点在于：采用角接触轴承可以更好地承受并传递径向加载力与轴向加载力。
进一步地，试验驱动轴在背向试验轴承内圈座的一侧连接有弹性联轴器，弹性联轴器一端连接有试验驱动轴，另一端连接有驱动电机。
其优点在于：通过弹性联轴器将试验驱动轴与驱动电机连接起来，可以避免试验驱动轴的径向偏移影响驱动电机，起到保护驱动电机的作用。
附图说明
图1为：本发明RV减速器主轴承试验装置的实施例一的结构示意图。
图中：1、驱动电机；2、电机座；3、弹性联轴器；4、试验装置座；5、试验轴承固定座；6、径向加载座；7、试验轴承内圈压盖；8、试验轴承；9、试验轴承转动座；10、径向加载调节板；11、加载固定座；12、加载轴承外圈压盖；13、轴向加载调节板；14、加载转动座；15、轴向加载座；16、加载轴承内圈压盖；17、加载轴承；18、拆卸环；19、骨架密封；20、防尘盖；21、内圈隔套；22、驱动轴轴承外圈压盖；23、驱动轴轴承；24、试验驱动轴；25、驱动轴轴承内圈压盖。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的RV减速器主轴承测试装置的实施例一：
如图1所示，本发明通过将加载结构提供的加载力通过加载固定座11传递到加载轴承17上，再通过加载轴承17传递到加载转动座14上。因为加载转动座14与试验轴承转动座9固定连接，所以加载力传递到试验轴承转动座9上，最后通过试验轴承转动座9将加载力传递给试验轴承8。由于加载结构包括径向加载机构与轴向加载结构，所以可以分别调节对试验轴承施加的径向力与轴向力，解决了现有技术中无法分别调节对试验轴承施加的径向力与轴向力。
如图1所示，基座包括：电机座2和试验装置座4，电机座2内部设置有空腔，驱动电机1向外伸出驱动轴，驱动轴与试验驱动轴24在电机座2空腔内通过弹性联轴器3连接。通过弹性联轴器3将试验驱动轴24与驱动电机1连接起来，可以避免试验驱动轴24的径向偏移影响驱动电机1，起到保护驱动电机1的作用。
试验驱动轴24是中部向外凸出的台阶轴，电机座2远离电机的一侧开设有供试验驱动轴24伸出的通孔，通孔直径大于试验驱动轴24的直径。在电机座2的通孔与试验驱动轴24间的空隙中布置有驱动轴轴承23。在电机座2通孔远离驱动电机1的一侧孔沿通过销钉安装有驱动轴轴承外圈压盖22，通过驱动轴轴承外圈压盖22和电机座通孔内靠近驱动电机的一侧的内凸环将驱动轴轴承23外圈固定。驱动轴内圈压盖22固定在试验驱动轴24靠近驱动电机1一侧的台阶面上，并对驱动轴轴承23的内圈限位，同时在远离驱动电机1的试验驱动轴24的台阶面将驱动轴轴承23的内圈限位。通过驱动轴轴承外圈压盖22、驱动轴轴承内圈压盖25、驱动轴轴承23、电机座2和试验驱动轴24的配合，在保证试验驱动轴24的转动不受影响的前提下，将试验驱动轴24与电机座2转动装配，保证试验驱动轴在转动时不会发生过大的偏移，从而发生试验驱动轴断裂等问题。
电机座2在远离驱动电机1的一侧沿径向方向向外凸起形成圆盘，圆盘上布置有环形盘状的试验装置座4，试验驱动轴24从环孔伸出，试验装置座4朝向电机侧的表面沿轴线方向伸出环型凸起，环型凸起与电机座2盘状结构相配合将试验装置座4固定。试验装置座4外侧边缘朝向背向电机侧延伸出凸起，凸起内固定有试验轴承固定座5。试验轴承固定座5通过销钉与试验装置座4固定。
试验轴承固定座5呈环状，试验轴承转动座9为处于试验轴承固定座5内侧的内圈座。试验轴承转动座9与试验轴承固定座5间形成容纳试验轴承8的空腔。将试验轴承转动座9设置成内圈轴，有利于安装加载机构，并且也便于调整加载机构所提供的加载力。在试验轴承转动座9上，位于两个试验轴承8之间还设置有用来防止试验轴承8相向滑动的内圈隔套21。试验轴承固定座5靠近试验装置座4和远离试验装置座4的一侧分别开设有凹槽，凹槽与试验轴承8的外圈配合，将试验轴承外圈固定。试验轴承转动座9靠近驱动电机1的一侧设置有环形的试验轴承内圈压盖7，试验轴承内圈压盖7通过销钉与试验轴承转动座9固定连接，试验轴承内圈压盖7设置有L形折边，折边紧贴试验轴承转动座9外周面，并将试验轴承8内圈限位。
试验轴承转动座9是台阶轴，远离驱动电机1的一侧设置有径向向内凹陷的台阶结构。试验轴承转动座9与试验驱动轴24通过花键连接，由于在RV减速器内，动力轴与试验轴承的内圈就是花键连接，所以将试验轴承转动座9与试验驱动轴24设置成通过花键连接能更好的模拟实际工况。试验轴承转动座9远离试验驱动轴24的一侧的边缘处开设有环槽，试验轴承固定座5远离试验装置座4并靠近试验轴承8的一侧设置有环形凸起。在容纳试验轴承8的空腔远离试验驱动轴24的一侧布置有环形防尘盖20，防尘盖20靠近试验轴承固定座5的一端设置有L形折边，防尘盖20一侧的L形折边与试验轴承固定座5上的凸起相配合，防尘盖20另一侧与试验轴承转动座9上的凹槽相配合，并通过销钉固定在试验轴承转动座9上。在容纳试验轴承8的空腔的另一端设置有防止润滑试验轴承8的润滑脂流出的骨架密封19。
加载转动座14固定在试验轴承转动座9上并被试验轴承转动座9台阶结构限位，加载转动座14上开设有台阶状的沉孔，沉孔贯通加载转动座14。销钉穿入沉孔并将加载转动座14与试验轴承转动座9连接起来。加载转动座14另一端套装有盘状的加载轴承内圈压盖16，通过销钉将加载轴承内圈压盖16与加载转动座14固定。加载转动座14靠近试验轴承转动座9的一侧设置有环凸，环凸上安装有拆卸环18，通过拆卸环18和加载轴承内圈压盖16的配合将加载轴承17的内圈限位。加载固定座11顶部设置有环形的加载轴承外圈压盖12，加载轴承外圈压盖12在与加载固定座11的位置开设有台阶状的沉孔，销钉沉入沉孔中并将加载轴承外圈压盖12与加载固定座11固定连接；加载固定座11在靠近试验轴承固定座5的一侧设置有环向凸起。加载轴承外圈压盖12和加载固定座5上的环向凸起相配合将加载轴承17外圈限位。
加载轴承17是背靠背设置的角接触轴承。采用角接触轴承可以更好地承受并传递加载力。加载转动座14外设置有加载固定座11，加载固定座11呈环状。加载转动座14与加载固定座11间的空隙靠近试验轴承转动座9的一端设置有防止润滑加载轴承17的润滑脂流出的骨架密封19。
加载固定座11的外侧壁上设置有加载结构，分别是轴向加载件和径向加载件，同时为试验轴承8提供径向加载力与轴向加载力。径向力加载件包括径向加载调节板10，轴向力加载件包括轴向加载调节板13。
加载固定座11外侧壁上开设有凹槽，径向加载调节板10上设置有与凹槽相匹配的凸起，径向加载调节板10通过加载固定座11外侧壁上的凹槽与径向加载调节板10的凸起相配合固定在加载固定座11上，并且径向加载调节板10朝靠近试验驱动轴24一侧轴向延伸。将径向加载调节板10设置成朝靠近试验驱动轴24一侧轴向延伸，可以使装置结构更加紧凑，节约空间。径向加载调节板10上沿轴线方向布置有滑杆，滑杆与径向加载调节板10的凸起相背部置，径向加载座6滑动安装在滑杆上，将径向加载座6调节到合适位置后，通过螺栓将径向加载座6锁紧在径向加载调节板10上。径向加载座6上布置有施加径向力的装置。径向加载座6滑动安装在径向加载调节板10上可以通过调节径向加载座6在径向加载调节板10上的位置，模拟RV减速器使用时机器人不同的力臂。
加载固定座11顶部设置有环形的加载轴承外圈压盖12。轴向加载调节板13上设置有与加载轴承外圈压盖12的环空相匹配的凸起，轴向加载调节板13依靠轴向加载调节板13上的凸起与加载轴承外圈压盖12的环空相配合固定在加载轴承外圈压盖12上，并且轴向加载调节板13朝向径向外侧延伸，但是其延伸范围处于加载固定座11的外周以内。将轴向加载调节板13延伸范围设置在加载固定座11的外周内，可以使装置更加紧凑，节约空间。轴向加载调节板13上沿径向方向布置有滑杆，滑杆与轴向加载调节板13的凸起相背部置，轴向加载座15滑动安装在滑杆上，将轴向加载座15调节到合适位置后，通过螺栓将轴向加载座15锁紧在轴向加载调节板13上。轴向加载座15上布置有施加轴向力的装置。轴向加载座15滑动安装在轴向加载调节板13上可以通过调节轴向加载座15在轴向加载调节板13上的位置，模拟RV减速器使用时机器人不同的力臂。
轴向加载座15和径向加载座6上如果设置有可以灵活的控制施加的加载力的机构，就可以模拟一些特殊的加载情况，如加载力骤升骤降，或加载力呈正弦曲线或余弦曲线波动等，可以更灵活的模拟各种工况下试验轴承的受力情况，更贴近实际使用时的情况。
使用前，先将轴向加载座15在轴向加载调节压板13上调整到合适位置并锁紧螺栓，径向加载结构6在径向加载调节压板10上调整到合适位置并锁紧螺栓。使用时，打开驱动电机1，通过驱动电机1带动试验驱动轴24转动。由于试验驱动轴24与试验轴承转动座9花键连接，试验驱动轴24带动试验轴承转动座9转动，从而带动试验轴承8转动，试验轴承8转动与加载转动座14通过销钉连接，所以试验轴承转动座9与加载转动座14同时且同轴转动，从而带动加载轴承17转动。此时轴向加载力通过加载轴承内圈压盖16传递到加载固定座11上，再从加载固定座11传递到加载轴承17上；径向加载力通过加载固定座11传递到加载轴承17上。加载轴承17同时承受径向加载力和轴向加载力，并将径向加载力和轴向加载力传递给加载转动座14，加载转动座14与试验轴承转动座9连接组成转动件，转动件将径向加载力与轴向加载力传递给试验轴承8。
本发明的RV减速器主轴承试验装置的实施例二：本实施例与实施例一的区别在于：加载轴承是圆锥滚子轴承。
本发明的RV减速器主轴承试验装置的实施例三：本实施例与实施例一的区别在于：固定试验轴承的内圈轴是固定座，固定座外圈设置有用于固定试验轴承并带动试验轴承转动的转动座，加载机构包括轴向力加载件，轴向力加载件固定在内圈轴上。径向力加载件固定在内圈轴上并沿轴向方向向外延伸。
本发明的RV减速器主轴承试验装置的实施例四：本实施例与实施例一的区别在于：试验加载转动座与加载转动座花键连接，加载结构布置在加载固定座上。
本发明的RV减速器主轴承测试装置的实施例五：本实施例与实施例一的区别在于：试验驱动轴与试验轴承转动座形成型面配合,试验驱动轴为正六边形轴，试验轴承转动座上设置有与试验驱动轴相匹配的正六边形凹槽。
本发明的RV减速器主轴承试验装置的实施例六：本实施例与实施例一的区别在于：径向力加载调节板向远离试验传动轴的方向轴向悬伸。轴向加载调节板连接于加载固定座的背向试验驱动轴的一端且朝向径向悬伸并伸出加载固定座的外周面。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：包括基座，基座上转动装配有试验驱动轴(24)，基座上固定有试验轴承固定座(5)，与试验轴承固定座(5)同轴设置有试验轴承转动座(9)，试验驱动轴(24)与试验轴承转动座(9)传动连接，试验轴承固定座(5)和试验轴承转动座(9)之间形成用于安装被测试轴承的安装空间，试验轴承转动座(9)还连接加载轴承(17)座，加载轴承(17)座包括加载转动座(14)和加载固定座(11)，加载转动座(14)与试验轴承转动座(9)周向止转连接，加载固定座(11)上连接有为试验轴承(8)模拟实际工况提供加载力的加载结构，加载结构包括轴向加载结构和径向加载结构。
2.根据权利要求1所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：试验轴承转动座(9)为处于试验轴承固定座(5)内侧的内圈座，试验驱动轴(24)与内圈座同轴传动连接。
3.根据权利要求2所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述试验驱动轴(24)与内圈座通过花键实现传动连接。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述径向加载结构包括径向加载调节板(10)，径向加载调节板(10)上轴向滑动安装有径向加载座(6)。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述轴向加载结构包括轴向加载调节板(13)，轴向加载调节板(13)上径向滑动安装有轴向加载座(15)。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述径向加载结构包括径向加载调节板(10)，径向加载调节板(10)上轴向滑动安装有径向加载座(6)，所述轴向加载结构包括轴向加载调节板(13)，轴向加载调节板(13)上径向滑动安装有轴向加载座(15)，加载轴承(17)座处于试验轴承转动座(9)的背向试验驱动轴(24)的一侧，径向加载调节板(10)连接于加载固定座(11)的外侧且朝靠近试验传动轴一侧轴向悬伸，轴向加载调节板(13)直接或间接连接于加载固定座(11)的背向试验驱动轴(24)的一端且朝向径向悬伸。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述加载固定座(11)上固定个连接有环状的加载轴承外圈压盖(12)，用于对加载轴承(17)的外圈进行挡止，轴向加载调节板(13)固定在加载轴承外圈压盖(12)的中部且径向延伸，其延伸范围处于加载固定座(11)的外周以内。
8.根据权利要求1所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述加载轴承(17)是角接触球轴承。
9.根据权利要求1所述的RV减速器主轴承试验装置，其特征在于：所述试验驱动轴(24)在背向试验轴承(8)内圈座的一侧连接有弹性联轴器(3)，弹性联轴器(3)一端连接有试验驱动轴(24)，另一端连接有驱动电机(1)。
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