CN117091842A - 轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 - Google Patents
轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117091842A CN117091842A CN202310852015.XA CN202310852015A CN117091842A CN 117091842 A CN117091842 A CN 117091842A CN 202310852015 A CN202310852015 A CN 202310852015A CN 117091842 A CN117091842 A CN 117091842A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roller
- cage
- axial
- load
- bearing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 117
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 21
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 48
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 claims description 29
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 27
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 26
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 26
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 26
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 20
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 17
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 12
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 abstract description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M13/00—Testing of machine parts
- G01M13/04—Bearings
- G01M13/045—Acoustic or vibration analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
一种轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，主要由滚子旋转驱动装置、滚子载荷与位置调整装置、周向与轴向复合激励装置、夹紧装置、保持架偏转控制装置、润滑装置和试验台架体组成。本发明具有滚子载荷与位置调整装置，能够实现滚子与套圈端面在轴向方向端面间隙调整，能够有效模拟滚子与套圈端面不同间隙的状态。本发明具有复合激励装置对保持架施加周向和轴向冲击，结合夹紧装置与保持架偏转装置对保持架的夹紧定位，实现保持架和滚子周向和轴向冲击模拟，模拟保持架与滚子的相互作用。本发明通过夹紧装置与保持架角度偏转装置，实现对保持架与滚动体间的夹角偏转控制，能够模拟滚动体与保持架在一定偏转夹角下的空间位置关系。
Description
技术领域
本发明属于轴承试验技术领域,具体涉及一种轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置。
背景技术
轴承在实际运动过程中，滚子与其他零部件存在复杂的相互作用，包括保持架以及引导套圈的相互，且受润滑作用，相互作用将直接影响着保持架与滚动间的相互作用状态，且与相互作用的频率、幅值直接相关。例如，保持架受到滚子的轴向、周向的冲击作用，而这些作用于滚子的自转以及姿态密切相关，滚子与套圈挡边的轴向间隙、滚子与滚道间的偏载效应等，因此轴承内部零件滚子、保持架间存在着复杂相互作用关系，因此如何模拟零部件间的复杂作用关系并开展冲击模拟试验具有重要意义。
而目前针对保持架与滚动体的相互作用多数采用动力学模拟(如，采用CAD软件计算保持架兜孔的最大磨损深度，为运转过程中保持架兜孔磨损程度评估提供了一定依据，)或者采用整体轴承试验机上实际运行进行试验，而实际运转过程中的零部件相互作用均是未知，不可控，难以建立准确的输入-输出的定量关系，因此如何实现滚子与保持架的多方向冲击模拟，且实现与套圈偏载、轴向间隙可控状态调整下的模拟试验成为难以，目前缺少实现保持架与滚动体之间复杂边界(如偏载、冲击以及偏转角度等)模拟的试验装置。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的不足，提出具有保持架周向和轴向复合激励装置、保持架偏转控制装置以及滚子的偏载与位置调整装置和驱动旋转装置的轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，可以实现保持架与滚子周向与轴向冲击、保持架角度偏斜、滚子与套圈端面间隙调整、滚子径向载荷或偏转载荷调整、滚子母线倾斜角度以及滚子自转的模拟，从而更准确的模拟保持架与滚子运动状态及其相互作用。
本发明的技术方案：
一种轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，主要由滚子旋转驱动装置1、滚子载荷与位置调整装置2、周向与轴向复合激励装置3、夹紧装置4、保持架偏转控制装置5、润滑装置6和试验台架体7组成，滚子旋转驱动装置1位于试验装置一端，其输出端与驱动主轴13通过第一联轴器12连接，其中驱动主轴13用于支撑滚子旋转驱动装置旋转并带动被试轴承8旋转，从而带动被试滚子81旋转，被试滚子81上方布置有滚子载荷与位置调整装置2，用于调整被试滚子81与被试保持架82轴向间隙和角度以及对被试滚子81施加径向载荷或偏转载荷，模拟被试滚子81承受径向载荷或偏转载荷环境；周向与轴向复合激励装置3布置于被试轴承8的轴向和径向位置，用于对被试保持架82施加周向与轴向激励，模拟被试滚子81与被试保持架82受到的复杂激励环境；夹紧装置4通过V型块44对被试保持架82进行定位及夹紧，实现被试保持架82固定；保持架偏转控制装置5与夹紧装置4中的旋转圆台47连接，通过旋合绕杆51控制蜗轮蜗杆机构52进行变位，进而带动旋转圆台47及被试保持架82转动，以此来调整保持架兜孔和滚动体之间的角度；润滑装置6通过夹持机构61调节润滑装置6的位置，对被试轴承8进行实时润滑；
滚子旋转驱动装置1主要由驱动电机11、第一联轴器12、驱动主轴13和支撑轴承座14组成；驱动电机11的输出主轴与第一联轴器12连接，通过联轴器11将扭矩传递至驱动主轴13，并带动被试内圈83旋转ωi，从而带动被试滚子81自转ω；支撑轴承座14分别放置在驱动主轴13的两侧，并与驱动主轴13相连接，支撑轴承座14固定在试验台架体7上；通过控制驱动电机11转速，控制驱动主轴13的转速，进而实现被试滚子81的速度调节；
滚子载荷与位置调整装置2主要由轴向位移调整螺栓21、滚子加载与位置调整装置支架22、载荷调整螺纹23、滚子加载与位置调整轴24、锁紧装置25和力传感器26组成；轴向位移调整螺栓21固定在轴向位移调整螺栓支架223上；滚子加载与位置调整轴24一侧端面与轴向位移调整螺栓21连接，两端通过滚子加载与位置调整装置支架22进行定位夹紧，中间部位通过两轴肩结构来模拟被试轴承8的外圈，其长度宽于被试滚子81的长度，通过调节其位置调整被试滚子81与被试保持架82和被试内圈83之间的间隙；通过调节轴向位移调整螺栓21实现滚子加载与位置调整轴24的轴向位置的调整，滚子加载与位置调整轴24位置的变化，带动被试滚子81在轴向位置的变化y，实现对被试滚子81与被试保持架82和被试内圈83端面轴向间隙的调整；滚子加载与位置调整装置支架22主要由连接块221、滚子载荷与位置调整装置支架横梁222、轴向位移调整螺栓支架223组成，其中滚子载荷与位置调整装置支架横梁222通过对连接块221的位置调节实现其任意上下调节，从而实现滚子加载与位置调整轴24角度偏转，进而实现对被试滚子81沿母线倾斜；载荷调整螺纹23安装在滚子载荷与位置调整装置支架横梁222处，通过载荷调整螺纹23实现对被试滚子81施加径向载荷，配合滚子载荷与位置调整装置支架横梁222角度的调节实现偏转载荷的施加；载荷调整螺纹23下方布置有压力传感器26，实现对载荷大小测量；锁紧装置25固定于滚子加载与位置调整装置支架22上，通过其下方螺栓的锁紧实现对滚子加载与位置调整轴24转动的限制；
周向与轴向复合激励装置3主要由径向激振器31、连接套筒32、铰接座33、振动传递架34、轴向激振器35和激振架36组成；径向激振器31通过激振架36放置于被试轴承8径向方向z向，有效实现对被试保持架82的周向激励功能Δz；连接套筒32一端通过连接销与径向激振器31顶部相连接，另一端通过铰接座33固定于V型块44上，来实现被试保持架82在不同工作角度下的周向激振功能；振动传递架34与轴向激振器35相连接，布置于被试轴承8轴向方向y向，有效实现对被试保持架82的轴向激励功能Δy，配合径向激振器31实现对被试保持架82的复合激励；
夹紧装置4主要由固定滑块41、夹紧调整螺杆42、浮动滑块43、V型块44、圆柱滑块45、圆柱滑轨46和旋转圆台47组成；V型块44的一侧的一端安装有固定滑块41，另一端安装有可轴向滑动的浮动滑块43，固定滑块41和浮动滑块43由夹紧调整螺杆42连接，V型块44的两侧结构相同，通过拧紧夹紧调整螺杆42实现被试保持架82的夹紧功能；圆柱滑块45固定于V型块44上，旋转圆台47上的圆柱滑轨46通过圆柱滑块45上的通孔，在径向激振器31工作时实现的径向滑动；通过拧松夹紧装置4中的夹紧调整螺杆42将被试轴承8放入V型块44中，由V型块44将被试保持架82进行定位，接下来拧紧夹紧装置4中的夹紧调整螺杆42，使被试保持架82被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑轨在接受径向激振器31传递过来的冲击载荷，带动被试保持架82进行径向窜动；
保持架偏转控制装置5主要由绕杆51、蜗轮蜗杆机构52、转动轴53、转动轴承54、套筒55、第二联轴器56和轴承57组成；绕杆51一端通过轴承与试验台架体7中的蜗轮转动轴固定孔75固定，另一端通过第二联轴器56与蜗轮蜗杆机构52连接，通过旋转绕杆51来控制蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使被试保持架82旋转到需要的角度处；蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆一端用第二联轴器56与绕杆51连接，另一端通过轴承固定于试验台架体7上；蜗轮置于转动轴53上，通过套筒55进行轴向定位，保证其正常工作；转动轴53下方与转动轴承54配合，转动轴承54固定于试验台架体7上，从而保证转动轴53由蜗轮蜗杆机构52带动旋转，进而带动上方旋转圆台47旋转；第二联轴器56将绕杆51与蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆连接，保证力矩的有效传递；轴承57将绕杆51连接在试验台架体7上，保证其稳定旋转；转动轴53与上方旋转圆台47连接，由保持架偏转控制装置5带动其进行周向旋转，旋转圆台47上方通过圆柱滑轨与V型块44连接，带动被试保持架82进行周向旋转；为实现被试保持架82周向偏转，由保持架偏转控制装置5控制旋转圆台47接受旋转ω5，进而带动保持被试保持架82实现保持架兜孔与滚动体角度偏转θy；
润滑装置6主要由夹持机构61、喷油装置62、固定轴63和底座64组成；夹持机构61通过旋合螺母调节其在固定轴63上的位置，并且在到达合适位置后固定；喷油装置62由夹持机构61固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上，以实现润滑目的；固定轴63先与底座64连接，再由夹持机构61与另一根固定轴63连接，最后再由夹持机构61与喷油装置62连接，使得整个结构稳定可靠；底座64与试验台架体7中的润滑装置底座固定孔76连接，实现润滑装置6的固定；
试验台架体7主要由驱动装置安装孔71、支撑轴承座安装孔72、滚子载荷与位置调整支架安装孔73、夹紧机构托台面74、蜗轮转动轴固定孔75、润滑装置底座固定孔76、径向激振系统安装孔77、蜗杆固定孔78和轴向激振系统安装孔79组成；驱动装置安装孔71通过螺栓将驱动电机11与试验台架体7固定；支撑轴承座安装孔72通过螺栓与试验台架体7连接；滚子载荷与位置调整支架安装孔73通过螺栓将滚子加载与位置调整装置支架22与试验台架体7连接，保证平稳布置；夹紧机构托台面74与旋转圆台47接触，不做固定，保证其正常旋转；蜗杆固定孔75通过轴承分别与蜗杆与绕杆51连接，使其正常工作；润滑装置底座固定孔76通过螺栓与底座64连接，使其固定于试验台架体7上；径向激振系统安装孔77通过螺栓与激振架36连接，使其固定于试验台架体7上；蜗杆固定孔78通过轴承分别与蜗杆与绕杆51连接，使其正常工作；轴向激振系统安装孔79通过螺栓与激振架36连接，使其固定于试验台架体7上。
本发明的有益效果：
(1)本发明具有滚子载荷与位置调整装置，能够实现滚子与套圈端面在轴向方向端面间隙调整，能够有效模拟滚子与套圈端面不同间隙的状态。
该装置还可实现对滚子施加径向载荷和偏转载荷以及滚子母线角度的倾斜，能够有效模拟滚子不同径向载荷或偏转载荷以及母线倾斜角度下状态。
此外本发明还具有滚子旋转驱动装置，能够实现对滚子的旋转驱动及自转速度控制，模拟滚子自转状态。
(2)本发明具有复合激励装置对保持架施加周向和轴向冲击，结合夹紧装置与保持架偏转装置对保持架的夹紧定位，实现保持架和滚子周向和轴向冲击模拟，模拟保持架与滚子的相互作用。
(3)本发明通过夹紧装置与保持架角度偏转装置，实现对保持架与滚动体间的夹角偏转控制，能够模拟滚动体与保持架在一定偏转夹角下的空间位置关系。
附图说明
图1(a)为滚子轴向倾斜原理图。
图1(b)为滚子径向倾斜原理图。
图1(c)为滚子冲击振动原理图。
图1(d)为保持架偏转原理图。
图2为本发明整体结构图。
图3(a)为本发明滚子旋转驱动装置结构图。
图3(b)为本发明滚子旋转驱动装置结构原理图。
图4为本发明滚子载荷与位置调整装置结构图。
图5为本发明滚子载荷与位置调整装置原理图。
图6为本发明滚子载荷与位置调整装置局部结构图。
图7为本发明周向与轴向复合激励装置结构图。
图8为本发明夹紧装置结构图。
图9(a)为本发明保持架偏转控制装置结构图。
图9(b)为本发明保持架偏转控制装置剖视图。
图9(c)为本发明保持架偏转控制装置局部剖视图。
图10(a)为本发明保持架偏转控制装置原理图。
图10(b)为本发明保持架偏转控制装置原理俯视图。
图11为本发明润滑装置结构图。
图12为本发明试验台架体结构图。
图13为本发明被试轴承结构图。
图中：1滚子旋转驱动装置；2滚子载荷与位置调整装置；3周向与轴向复合激励装置；4夹紧装置；5保持架偏转控制装置；6润滑装置；7试验台架体；8被试轴承；11驱动电机；12第一联轴器；13驱动主轴；14支撑轴承座；21轴向位移调整螺栓；22滚子加载与位置调整装置支架；23载荷调整螺纹；24滚子加载与位置调整轴；25锁紧装置；26力传感器；31径向激振器；32连接套筒；33铰接座；34振动传递架；35轴向激振器；36激振架；41固定滑块；42夹紧调整螺杆；43浮动滑块；44V型块；45圆柱滑块；46圆柱滑轨；47旋转圆台47；51绕杆；52蜗轮蜗杆机构；53转动轴；54转动轴承；55套筒；56第二联轴器；57轴承；61夹持机构；62喷油装置；63固定轴；64底座；71驱动装置安装孔；72支撑轴承座安装孔；73滚子载荷与位置调整支架安装孔；74夹紧机构托台面；75蜗轮转动轴固定孔；76润滑装置底座固定孔；77径向激振系统安装孔；78蜗杆固定孔；79轴向激振系统安装孔；81被试滚子；82被试保持架；83被试内圈。
具体实施方式
以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
结合图1，实际运转过程中滚子运转过程中在偏载作用下引起滚子母线的偏斜，导致滚子在运转过程中发生倾斜(θx、θz)，进而影响保持架姿态(角度偏转等)发生变化。此外，轴承在运转过程中滚动体存在自转转速ω，其公转转速与保持架转速的差异形成保持架与滚动体周向冲击。导致两者转速存在一定的差异性，进而导致保持架兜孔与滚子间存在径向冲击振动，冲击速度可表示为ΔV＝Vc-Vr，滚动体与保持架在运转过程在y方向运动的差异(yc-yr),导致滚动与保持架在轴向方向上存在冲击。因此实际运动过程，滚子与套圈存在复杂关系(偏载、轴向间隙与保持架存在(周向、轴向)冲击)，且存在自转，因此需要专用的滚子轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置实现滚子、保持架运转状态相互作用模拟。
基于图1中的原理，结合图2，一种滚子轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，滚子旋转驱动装置1位于试验装置一端，其输出端与驱动主轴13通过第一联轴器12连接，其中所述驱动主轴13用于支撑滚子旋转驱动装置旋转并带动被试轴承8旋转，从而带动被试轴承8滚子旋转，被试滚子81上方布置有滚子载荷与位置调整装置2，用于调整被试滚子81与被试保持架82轴向间隙和角度以及对被试滚子81施加径向载荷或偏转载荷，模拟被试滚子81承受径向载荷或偏转载荷环境；所述周向与轴向复合激振装置3布置于被试轴承8的轴向和径向位置，用于对被试保持架81施加周向与轴向激励，模拟被试保持架82和被试滚子81受到的复杂激励环境；所述夹紧装置4通过V型块44对被试保持架82进行定位及夹紧，实现被试保持架82固定；保持架偏转控制装置5与夹紧装置4中的旋转圆台47连接，通过旋合绕杆51控制蜗轮蜗杆机构52进行变位，进而带动旋转圆台47及被试保持架82转动，以此来调整保持架兜孔和滚动体之间的角度；润滑装置6通过夹持机构61调节润滑装置6的位置，对被试轴承8进行实时润滑。
结合图3，所述滚子旋转驱动装置1主要由驱动电机11、第一联轴器12、驱动主轴13、支撑轴承座14组成。所述驱动电机11的输出主轴与第一联轴器12连接，通过第一联轴器12将扭矩传递至驱动主轴13，并带动被试内圈83旋转ωi，从而带动被试滚子81自转ω；所述支撑轴承座14分别放置在驱动主轴13的两侧，并与驱动主轴13相连接，下方固定在试验台架体7上；通过控制驱动电机11转速，可以控制驱动主轴13的转速，进而实现被试滚子81的速度调节。
结合图4，所述滚子载荷与位置调整装置2由轴向位移调整螺栓21、滚子加载与位置调整装置支架22、载荷调整螺纹23、滚子加载与位置调整轴24、锁紧装置25、力传感器26组成。所述轴向位移调整螺栓21固定在轴向位移调整螺栓支架223上；所述滚子加载与位置调整轴24一侧端面与轴向位移调整螺栓21连接，两端通过滚子加载与位置调整装置支架22进行定位夹紧，中间部位通过两轴肩结构来模拟被试轴承8的外圈，其长度略宽余被试滚子81的长度，通过调节其位置调整被试滚子81与被试保持架82和被试内圈83之间的间隙；结合图5，通过调节轴向位移调整螺栓21实现滚子加载与位置调整轴24的轴向位置的调整滚子加载与位置调整轴24位置的变化，从而带动被试滚子81在轴向位置的变化y，实现对被试滚子81与被试保持架82和被试内圈83端面轴向间隙的调整。结合图6，所述载荷与位置调整装置支架22由221连接块、222滚子载荷与位置调整装置支架横梁、223轴向位移调整螺栓支架组成，其中滚子载荷与位置调整装置支架横梁222可以通过对连接块221的位置调节实现其任意上下调节，从而实现滚子载荷与位置调整轴24角度偏转，进而实现对被试滚子81沿母线倾斜；所述载荷调整螺纹23安装在滚子载荷与位置调整装置支架横梁222处，通过载荷调整螺纹23实现对被试滚子81施加径向载荷，配合滚子载荷与位置调整装置支架横梁222角度的调节实现偏转载荷的施加；载荷调整螺纹23下方布置有压力传感器26，可以实现对载荷大小测量；所述锁紧装置25固定于滚子加载与位置调整装置支架22上，通过其下方螺栓的锁紧实现对滚子加载与位置调整轴24转动的限制。
结合图7，所述周向与轴向复合激励装置3由径向激振器31、连接套筒32、铰接座33、振动传递架34、轴向激振器35、激振架36组成。所述径向激振器31通过激振架36放置于被试轴承8径向方向z向，有效实现对保持架的周向激励功能Δz；所述连接套筒32通过连接销将径向激振器31顶部相连接，另一端通过铰接座33通过固定于V型块44上，来实现保持架在不同工作角度下的周向激振功能；所述振动传递架34与轴向激振器35相连接，布置于被试轴承8轴向方向y向，有效实现对保持架的轴向激励功能Δy，配合径向激振器31实现对被试保持架82的复合激励。
结合图8，所述夹紧装置4主要由固定滑块41、夹紧调整螺杆42、浮动滑块43、V型块44、圆柱滑块45、圆柱滑轨46和旋转圆台47组成；V型块44的一侧的一端安装有固定滑块41，另一端安装有可轴向滑动的浮动滑块43，固定滑块41和浮动滑块43由夹紧调整螺杆42连接，V型块44的两侧结构相同，通过拧紧夹紧调整螺杆42实现被试保持架82的夹紧功能；圆柱滑块45固定于V型块44上，旋转圆台47上的圆柱滑轨46通过圆柱滑块45上的通孔，在径向激振器31工作时实现的径向滑动；通过拧松夹紧装置4中的夹紧调整螺杆42将被试轴承8放入V型块44中，由V型块44将被试保持架82进行定位，接下来拧紧夹紧装置4中的夹紧调整螺杆42，使被试保持架82被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑轨在接受径向激振器31传递过来的冲击载荷，带动被试保持架82进行径向窜动。
结合图9，所述保持架偏转控制装置5主要由绕杆51、蜗轮蜗杆机构52、转动轴53、转动轴承54、套筒55、第二联轴器56和轴承57组成；绕杆51一端通过轴承与试验台架体7中的蜗轮转动轴固定孔75固定，另一端通过第二联轴器56与蜗轮蜗杆机构52连接，通过旋转绕杆51来控制蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使被试保持架82旋转到需要的角度处；蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆一端用第二联轴器56与绕杆51连接，另一端通过轴承固定于试验台架体7上；蜗轮置于转动轴53上，通过套筒55进行轴向定位，保证其正常工作；转动轴53下方与转动轴承54配合，转动轴承54固定于试验台架体7上，从而保证转动轴53由蜗轮蜗杆机构52带动旋转，进而带动上方旋转圆台47旋转；第二联轴器56将绕杆51与蜗轮蜗杆机构52中的蜗杆连接，保证力矩的有效传递；轴承57将绕杆51连接在试验台架体7上，保证其稳定旋转；转动轴53与上方旋转圆台47连接，由保持架偏转控制装置5带动其进行周向旋转，旋转圆台47上方通过圆柱滑轨与V型块44连接，带动被试保持架82进行周向旋转；结合图10，为实现被试保持架82周向偏转，由保持架偏转控制装置5控制旋转圆台47接受旋转ω5，进而带动保持被试保持架82实现保持架兜孔与滚动体角度偏转θy。
结合图11，所述润滑装置6主要由夹持机构61、喷油装置62、固定轴63和底座64组成；夹持机构61通过旋合螺母调节其在固定轴63上的位置，并且在到达合适位置后固定；喷油装置62由夹持机构61固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上，以实现润滑目的；固定轴63先与底座64连接，再由夹持机构61与另一根固定轴63连接，最后再由夹持机构61与喷油装置62连接，使得整个结构稳定可靠；底座64与试验台架体7中的润滑装置底座固定孔76连接，实现润滑装置6的固定。各部分之间相互配合以实现轴承运转过程中所必须的润滑要求。
结合图12，所述试验台架体7主要由驱动装置安装孔71、支撑轴承座安装孔72、滚子载荷与位置调整支架安装孔73、夹紧机构托台面74、蜗轮转动轴固定孔75、润滑装置底座固定孔76、径向激振系统安装孔77、蜗杆固定孔78和轴向激振系统安装孔79组成；驱动装置安装孔71通过螺栓将驱动电机11与试验台架体7固定；支撑轴承座安装孔72通过螺栓与试验台架体7连接；滚子载荷与位置调整支架安装孔73通过螺栓将滚子加载与位置调整装置支架22与试验台架体7连接，保证平稳布置；夹紧机构托台面74与旋转圆台47接触，不做固定，保证其正常旋转；蜗杆固定孔75通过轴承分别与蜗杆与绕杆51连接，使其正常工作；润滑装置底座固定孔76通过螺栓与底座64连接，使其固定于试验台架体7上；径向激振系统安装孔77通过螺栓与激振架36连接，使其固定于试验台架体7上；蜗杆固定孔78通过轴承分别与蜗杆与绕杆51连接，使其正常工作；轴向激振系统安装孔79通过螺栓与激振架36连接，使其固定于试验台架体7上。
试验方法
本发明提供了基于上述的轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，其包括以下步骤：
步骤一、通过滚子旋转驱动装置1为被试轴承8的滚子提供驱动，通过滚子载荷与位置调整装置2对被试滚子与保持架的轴向间隙y的调节和滚子偏转角度θx及偏转载荷的施加控制，通过周向与轴向复合激励装置3向被试轴承提供周向与轴向复合激励(Δy，Δz),通过保持架偏转控制装置5对保持架偏转角度θz的调节。
步骤二、通过润滑装置6为被试轴承8在需要时将油喷到旋转的被试滚动体81上实现润滑。
Claims (1)
1.一种轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置，其特征在于，该轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置主要由滚子旋转驱动装置(1)、滚子载荷与位置调整装置(2)、周向与轴向复合激励装置(3)、夹紧装置(4)、保持架偏转控制装置(5)、润滑装置(6)和试验台架体(7)组成，滚子旋转驱动装置(1)位于试验装置一端，其输出端与驱动主轴(13)通过第一联轴器(12)连接，其中驱动主轴(13)用于支撑滚子旋转驱动装置(1)旋转并带动被试轴承(8)旋转，从而带动被试滚子(81)旋转，被试滚子(81)上方布置有滚子载荷与位置调整装置(2)，用于调整被试滚子(81)与被试保持架(82)轴向间隙和角度以及对被试滚子(81)施加径向载荷或偏转载荷，模拟被试滚子(81)承受径向载荷或偏转载荷环境；周向与轴向复合激励装置(3)布置于被试轴承(8)的轴向和径向位置，用于对被试保持架(82)施加周向与轴向激励，模拟被试滚子(81)与被试保持架(82)受到的复杂激励环境；夹紧装置(4)通过V型块(44)对被试保持架(82)进行定位及夹紧，实现被试保持架(82)固定；保持架偏转控制装置(5)与夹紧装置(4)中的旋转圆台(47)连接，通过旋合绕杆(51)控制蜗轮蜗杆机构(52)进行变位，进而带动旋转圆台(47)及被试保持架(82)转动，以此来调整保持架兜孔和滚动体之间的角度；润滑装置(6)通过夹持机构(61)调节润滑装置(6)的位置，对被试轴承(8)进行实时润滑；
滚子旋转驱动装置(1)主要由驱动电机(11)、第一联轴器(12)、驱动主轴(13)和支撑轴承座(14)组成；驱动电机(11)的输出主轴与第一联轴器(12)连接，通过联轴器11将扭矩传递至驱动主轴(13)，并带动被试内圈(83)旋转ωi，从而带动被试滚子(81)自转ω；支撑轴承座(14)分别放置在驱动主轴(13)的两侧，并与驱动主轴(13)相连接，支撑轴承座(14)固定在试验台架体(7)上；通过控制驱动电机(11)转速，控制驱动主轴(13)的转速，进而实现被试滚子(81)的速度调节；
滚子载荷与位置调整装置(2)主要由轴向位移调整螺栓(21)、滚子加载与位置调整装置支架(22)、载荷调整螺纹(23)、滚子加载与位置调整轴(24)、锁紧装置(25)和力传感器(26)组成；轴向位移调整螺栓(21)固定在轴向位移调整螺栓支架(223)上；滚子加载与位置调整轴(24)一侧端面与轴向位移调整螺栓(21)连接，两端通过滚子加载与位置调整装置支架(22)进行定位夹紧，中间部位通过两轴肩结构来模拟被试轴承(8)的外圈，其长度宽于被试滚子(81)的长度，通过调节其位置调整被试滚子(81)与被试保持架(82)和被试内圈(83)之间的间隙；通过调节轴向位移调整螺栓(21)实现滚子加载与位置调整轴(24)的轴向位置的调整，滚子加载与位置调整轴(24)位置的变化，带动被试滚子(81)在轴向位置的变化y，实现对被试滚子(81)与被试保持架(82)和被试内圈(83)端面轴向间隙的调整；滚子加载与位置调整装置支架(22)、主要由连接块(221)、滚子载荷与位置调整装置支架横梁(222)、轴向位移调整螺栓支架(223)组成，其中滚子载荷与位置调整装置支架横梁(222)通过对连接块(221)的位置调节实现其任意上下调节，从而实现滚子加载与位置调整轴(24)角度偏转，进而实现对被试滚子(81)沿母线倾斜；载荷调整螺纹(23)安装在滚子载荷与位置调整装置支架横梁(222)处，通过载荷调整螺纹(23)实现对被试滚子(81)施加径向载荷，配合滚子载荷与位置调整装置支架横梁(222)角度的调节实现偏转载荷的施加；载荷调整螺纹(23)下方布置有压力传感器(26)，实现对载荷大小测量；锁紧装置(25)固定于滚子加载与位置调整装置支架(22)上，通过其下方螺栓的锁紧实现对滚子加载与位置调整轴(24)转动的限制；
周向与轴向复合激励装置(3)主要由径向激振器(31)、连接套筒(32)、铰接座(33)、振动传递架(34)、轴向激振器(35)和激振架(36)组成；径向激振器(31)通过激振架(36)放置于被试轴承(8)径向方向z向，有效实现对被试保持架(82)的周向激励功能Δz；连接套筒(32)一端通过连接销与径向激振器(31)顶部相连接，另一端通过铰接座(33)固定于V型块(44)上，来实现被试保持架(82)在不同工作角度下的周向激振功能；振动传递架(34)与轴向激振器(35)相连接，布置于被试轴承(8)轴向方向y向，有效实现对被试保持架(82)的轴向激励功能Δy，配合径向激振器(31)实现对被试保持架(82)的复合激励；
夹紧装置(4)主要由固定滑块(41)、夹紧调整螺杆(42)、浮动滑块(43)、V型块(44)、圆柱滑块(45)、圆柱滑轨(46)和旋转圆台(47)组成；V型块(44)的一侧的一端安装有固定滑块(41)，另一端安装有可轴向滑动的浮动滑块(43)，固定滑块(41)和浮动滑块(43)由夹紧调整螺杆(42)连接，V型块(44)的两侧结构相同，通过拧紧夹紧调整螺杆(42)实现被试保持架(82)的夹紧功能；圆柱滑块(45)固定于V型块(44)上，旋转圆台(47)上的圆柱滑轨(46)通过圆柱滑块(45)上的通孔，在径向激振器(31)工作时实现的径向滑动；通过拧松夹紧装置(4)中的夹紧调整螺杆(42)将被试轴承(8)放入V型块(44)中，由V型块(44)将被试保持架(82)进行定位，接下来拧紧夹紧装置(4)中的夹紧调整螺杆(42)，使被试保持架(82)被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑轨在接受径向激振器(31)传递过来的冲击载荷，带动被试保持架(82)进行径向窜动；
保持架偏转控制装置(5)主要由绕杆(51)、蜗轮蜗杆机构(52)、转动轴(53)、转动轴承(54)、套筒(55)、第二联轴器(56)和轴承(57)组成；绕杆(51)一端通过轴承与试验台架体(7)中的蜗轮转动轴固定孔(75)固定，另一端通过第二联轴器(56)与蜗轮蜗杆机构(52)连接，通过旋转绕杆(51)来控制蜗轮蜗杆机构(52)中的蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使被试保持架(82)旋转到需要的角度处；蜗轮蜗杆机构(52)中的蜗杆一端用第二联轴器(56)与绕杆(51)连接，另一端通过轴承固定于试验台架体(7)上；蜗轮置于转动轴(53)上，通过套筒(55)进行轴向定位，保证其正常工作；转动轴(53)下方与转动轴承(54)配合，转动轴承(54)固定于试验台架体(7)上，从而保证转动轴(53)由蜗轮蜗杆机构(52)带动旋转，进而带动上方旋转圆台(47)旋转；第二联轴器(56)将绕杆(51)与蜗轮蜗杆机构(52)中的蜗杆连接，保证力矩的有效传递；轴承(57)将绕杆(51)连接在试验台架体(7)上，保证其稳定旋转；转动轴(53)与上方旋转圆台(47)连接，由保持架偏转控制装置(5)带动其进行周向旋转，旋转圆台(47)上方通过圆柱滑轨与V型块(44)连接，带动被试保持架(82)进行周向旋转；为实现被试保持架(82)周向偏转，由保持架偏转控制装置(5)控制旋转圆台(47)接受旋转ω5，进而带动保持被试保持架(82)实现保持架兜孔与滚动体角度偏转θy；
润滑装置(6)主要由夹持机构(61)、喷油装置(62)、固定轴(63)和底座(64)组成；夹持机构(61)通过旋合螺母调节其在固定轴(63)上的位置，并且在到达合适位置后固定；喷油装置(62)由夹持机构(61)固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上，以实现润滑目的；固定轴(63)先与底座(64)连接，再由夹持机构(61)与另一根固定轴(63)连接，最后再由夹持机构(61)与喷油装置(62)连接，使得整个结构稳定可靠；底座(64)与试验台架体(7)中的润滑装置底座固定孔(76)连接，实现润滑装置(6)的固定；
试验台架体(7)主要由驱动装置安装孔(71)、支撑轴承座安装孔(72)、滚子载荷与位置调整支架安装孔(73)、夹紧机构托台面(74)、蜗轮转动轴固定孔(75)、润滑装置底座固定孔(76)、径向激振系统安装孔(77)、蜗杆固定孔(78)和轴向激振系统安装孔(79)组成；驱动装置安装孔(71)通过螺栓将驱动电机(11)与试验台架体(7)固定；支撑轴承座安装孔(72)通过螺栓与试验台架体(7)连接；滚子载荷与位置调整支架安装孔(73)通过螺栓将滚子加载与位置调整装置支架(22)与试验台架体(7)连接，保证平稳布置；夹紧机构托台面(74)与旋转圆台(47)接触，不做固定，保证其正常旋转；蜗杆固定孔75通过轴承分别与蜗杆与绕杆(51)连接，使其正常工作；润滑装置底座固定孔(76)通过螺栓与底座(64)连接，使其固定于试验台架体(7)上；径向激振系统安装孔(77)通过螺栓与激振架(36)连接，使其固定于试验台架体(7)上；蜗杆固定孔(78)通过轴承分别与蜗杆与绕杆(51)连接，使其正常工作；轴向激振系统安装孔(79)通过螺栓与激振架(36)连接，使其固定于试验台架体(7)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310852015.XA CN117091842A (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310852015.XA CN117091842A (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117091842A true CN117091842A (zh) | 2023-11-21 |
Family
ID=88781101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310852015.XA Pending CN117091842A (zh) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117091842A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119374904A (zh) * | 2024-12-24 | 2025-01-28 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 滚动轴承滚动体单元承载试验装置及试验方法 |
| CN119374905A (zh) * | 2024-12-27 | 2025-01-28 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 可变接触状态的角接触球轴承滚动体承载单元试验装置 |
-
2023
- 2023-07-12 CN CN202310852015.XA patent/CN117091842A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119374904A (zh) * | 2024-12-24 | 2025-01-28 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 滚动轴承滚动体单元承载试验装置及试验方法 |
| CN119374905A (zh) * | 2024-12-27 | 2025-01-28 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 可变接触状态的角接触球轴承滚动体承载单元试验装置 |
| CN119374905B (zh) * | 2024-12-27 | 2025-03-14 | 瓦房店轴承集团国家轴承工程技术研究中心有限公司 | 可变接触状态的角接触球轴承滚动体承载单元试验装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113532857B (zh) | 一种调心滚动轴承性能试验装置及刚度测试方法 | |
| CN117091842A (zh) | 轴承保持架与滚子周向与轴向冲击模拟试验装置 | |
| CN110907298B (zh) | 一种双轴加载微动疲劳试验系统及方法 | |
| CN117109913B (zh) | 可变接触角球轴承钢球与保持架周向冲击试验装置 | |
| CN104568575B (zh) | 一种施力推杆装置和多轴载荷加载机 | |
| CN106950139B (zh) | 一种关节轴承与铰链的摩擦磨损试验机 | |
| CN117109918A (zh) | 滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置 | |
| US20020162400A1 (en) | Multiaxial high cycle fatigue test system | |
| CN109632161B (zh) | 一种滚动轴承摩擦力矩测试机 | |
| CN103234470B (zh) | 圆锥滚子润滑工况的等效实验模拟装置及测量方法 | |
| CN205404023U (zh) | 自润滑关节轴承无载启动力矩测量仪 | |
| CN106610337A (zh) | 汽车半轴及传动轴扭转疲劳试验装置 | |
| CN109520752A (zh) | 试验轮的可靠性试验系统 | |
| CN113607417A (zh) | 基于非接触式电磁激振器的径向滑动轴承动力特性测试装置 | |
| JP2009075064A (ja) | 万能試験装置及び直動アクチュエータ | |
| CN209513260U (zh) | 一种镗床电主轴万向回转加载可靠性试验装置 | |
| CN116907840B (zh) | 一种疲劳试验设备 | |
| CN111829781B (zh) | 一种关节轴承复合运动试验装置 | |
| CN209311104U (zh) | 试验轮的可靠性试验系统 | |
| CN111044280A (zh) | 一种减震装置多功能综合试验机 | |
| CN119290392B (zh) | 一种用于旋转轴系的加力装置 | |
| CN110162002B (zh) | 具有模拟实际工况加载的数控回转工作台可靠性试验台 | |
| CN209927455U (zh) | 一种关节轴承复合运动试验装置 | |
| CN113176162A (zh) | 一种全浮式活塞销摩擦试验装置 | |
| CN117109914B (zh) | 旋转态下滚动轴承保持架可控动态激励试验装置及其运动测试方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |