CN117109918A - 滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于轴承试验技术领域,公开了一种滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，主要由滚子自转驱动装置、保持架夹紧装置、保持架振动激励装置、保持架角度偏转控制装置、润滑装置和试验台架体组成。本发明的滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，可以实现轴承保持架兜孔与滚子间的偏转角度控制、保持架与滚动体的周向冲击工况模拟以及滚动体的自转模拟，结合润滑装置更准确地模拟滚动体与保持的相互作用，有效观测保持架受冲击特性。

Description

滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置

技术领域

本发明属于轴承试验技术领域,具体涉及一种滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置。

背景技术

滚动轴承广泛应用于各种旋转机械中，保持架与滚动体存在着相互的冲击振动，由于保持架结构与材料较与其接触滚动体和内外圈刚度等要弱，使得其在工作过程中极易产生磨损失效，而这种相互作与滚子的相互冲击的频率、幅值直接相关，且受滚子的自旋速度影响，因此模拟保持架与滚子间的相互作用关系，对于研究保持架与滚动体的冲击与磨损具有重要意义。

现有对于保持架与滚动体间的相互作用的研究，一般运用理论分析对保持架磨损程度进行评估，比如专利：机车牵引电动机轴承保持架磨损是否失效的判定方法(CN103292997B)，一种三点接触球轴承异常接触擦伤定量评估方法(CN110008555B),采用接触区域pv值评估了球轴承球与滚道接触区域；而针对滚动轴承保持架试验机，目前是对轴承进行整体试验(如铁路轴承保持架冲击试验机(CN112964447A)，是对轴承保持架受冲击载荷的变化进行主要的测量分析)，不能模拟保持架与滚动体间的相互作用，也不能实现冲击频率、幅值的控制，因此也就不能对输入边界进行有效的控制，难以开展给定冲击频率、幅值下的模拟试验。

综上所述，目前滚动轴承滚动体与保持架之间的冲击磨损试验装置大多以理论分析为主，而且在仅有的试验机中没有可以实现保持架与滚动体(如偏转角度、滚动与冲击状态等)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，提出一种具有保持架角度偏转控制装置、保持架振动激励装置、滚子自转驱动装置的滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，可以实现轴承保持架兜孔与滚子间的偏转角度控制、保持架与滚动体的周向冲击工况模拟以及滚动体的自转模拟，结合润滑装置更准确地模拟滚动体与保持的相互作用，有效观测保持架受冲击特性。

本发明的技术方案：

一种滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，主要由滚子自转驱动装置1、保持架夹紧装置2、保持架振动激励装置3、保持架角度偏转控制装置4、润滑装置5、试验台架体6和被试轴承7组成；滚子自转驱动装置1通过主动轴15、从动轴16夹持被试轴承滚动体71，并由驱动电机11带动主动轴15旋转从而驱动被试轴承内圈73及被试轴承滚动体71旋转，模拟轴承实际滚子自转自由度；保持架夹紧装置2通过V型块24及由固定滑块21、旋合螺杆22、浮动滑块23组成的夹紧机构对被测轴承保持架72进行定位及夹紧，实现被测轴承保持架72约束，并允许径向运动自由度；保持架振动激励装置3通过由连接套筒34、连接销35、铰接座36、铰接座螺栓37组成的铰接机构与保持架夹紧装置2中的V型块24连接，由激振器33对被测轴承保持架72施加不同频率的冲击载荷，实现被测轴承保持架72往复冲击模拟，并可控制其频率与幅值；保持架角度偏转控制装置4通过旋合摇杆41控制蜗轮蜗杆机构42进行旋转，进而带动保持架夹紧装置2中的旋转圆台27及被测轴承保持架72转动，实现被测轴承保持架72兜孔和滚动体夹角的控制；润滑装置5通过夹持机构51调节喷嘴52位置，其喷射角度以及位置可调整；

滚子自转驱动装置1主要由驱动电机11、联轴器12、主动轴轴承座13、从动轴轴承座14、主动轴15、从动轴16和锁止机构17组成；驱动电机11的输出端与联轴器12连接，下端由电机底座固定在试验台架体6上，其通过联轴器12将扭矩传递至主动轴15上，再传递到被试轴承内圈73上，最后穿递到被测轴承滚动体71上，实现扭矩输入；联轴器12将驱动电机11输出端与主动轴15连接，实现扭矩的传递；主动轴轴承座13分别放置在主动轴15的两侧，并与主动轴15相连接，其固定在试验台架体6上，使主动轴15正常运转；从动轴轴承座14分别放置在从动轴16的两侧，并与从动轴16相连接，其固定在试验台架体6上，使从动轴16正常运转；锁止机构17固定于试验台架体6上，通过旋紧或放松摇杆控制从动轴16是否旋转，从而模拟不同运动状态下的滚子旋转；通过控制驱动电机11的转速，可以控制主动轴15的转速，进而控制被测轴承滚动体71的转速，同时从动轴16与主动轴15对被试轴承滚动体71形成夹持状态，且从动轴16运动状态可控，二者两端均放置在轴承座上，实现被测轴承滚动体71的转速调节；

保持架夹紧装置2主要由固定滑块21、旋合螺杆22、浮动滑块23、V型块24、圆柱滑块25、圆柱滑轨26和旋转圆台27组成；V型块24的一侧的一端安装有固定滑块21，另一端安装有可轴向滑动的浮动滑块23，固定滑块21和浮动滑块23由旋合螺杆22连接，V型块24的一侧的结构相同，通过拧紧旋合螺杆22对被测轴承保持架72进行夹紧，相互配合实现对被测轴承保持架72的夹紧功能；V型块24与被测轴承保持架72配合以限制其自由度，实现对被测轴承保持架72的定位功能；圆柱滑块25固定于V型块24上，旋转圆台27上的圆柱滑轨26过圆柱滑块25上的通孔，在激振器33工作时可实现径向滑动；旋转圆台27与保持架角度偏转控制装置4中的转动轴43连接，由转动轴43带动其进行周向旋转，进而带动被测轴承保持架72进行周向旋转；通过拧松夹紧机构中的旋合螺杆22将被试轴承放入V型块24中，由V型块24将被测轴承保持架72进行定位，接下来拧紧旋合螺杆22，使被测轴承保持架72被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑块25和圆柱滑轨26在接受激振器33传递过来的冲击载荷，带动被测轴承保持架72进行径向窜动，最后由旋转圆台27接受来自保持架角度偏转控制装置4的旋转，带动被测轴承保持架72旋转来控制保持架兜孔与滚动体之间的角度；

保持架振动激励装置3主要由激振架31、连接螺栓32、激振器33、连接套筒34、连接销35、铰接座36和铰接座螺栓37组成；激振架31与试验台架体6中的激振系统连接面63连接，再通过连接螺栓32与激振器33连接，从而实现激振器33的固定；激振器33通过激振架31放置于竖直方向，实现对被测轴承保持架72的径向激励；连接套筒34一端通过连接销35与激振器33顶部连接，其另一端由铰接座36通过铰接座螺栓37固定于V型块24上，实现不同角度下的激振力传递；启动激振器33使其通过铰接机构将激振力传递给V型块24，在圆柱滑块25和圆柱滑轨26的限制下，V型块24带动被测轴承保持架72做径向窜动，实现对被测轴承保持架72冲击频率和幅值的控制；

保持架角度偏转控制装置4主要由摇杆41、蜗轮蜗杆机构42、转动轴43、转动轴承44、套筒45、联轴器46和轴承47组成；摇杆41通过联轴器46与蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆连接，旋转摇杆41控制蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使被测轴承保持架72旋转到需要的角度处；蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆一端用联轴器46与摇杆41连接，另一端通过轴承47固定于试验台架体6上，蜗轮置于转动轴43上，通过套筒45进行轴向定位，蜗轮和蜗杆相配合实现变位；转动轴43与转动轴承44配合，转动轴承44固定于试验台架体6上，从而保证转动轴43由蜗轮蜗杆机构42带动旋转，进而带动上方的旋转圆台27旋转；转动轴承44将转动轴43与试验台架体6连接，使转动轴43正常运转；套筒45配合试验台架体6对轴承47实现定位，同时上下两个套筒45实现对蜗轮的轴向定位；联轴器46将摇杆41与蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆连接，实现扭矩传递；轴承47将摇杆41连接在试验台架体6上，使摇杆41正常旋转；通过手动旋转摇杆41带动蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆旋转，进而使得蜗轮旋转，蜗轮与转动轴43同步旋转，转动轴43上端又与旋转圆台27连接，带动其与被测轴承保持架72同步旋转，从而精确改变保持架兜孔与滚动体之间的角度；

润滑装置5主要由夹持机构51、喷嘴52、固定轴53和底座54组成；夹持机构51通过旋合螺母调节其在固定轴53上的位置，在到达合适位置后固定，实现喷嘴52空间位置的调整；喷嘴52由夹持机构51固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上；固定轴53与底座54连接，再由夹持机构51与另一根固定轴53连接，最后再由夹持机构51与喷嘴52连接；底座54与试验台架体6中的润滑装置底座固定孔65连接，实现润滑装置的固定；

试验台架体6主要由主从动轴轴承座连接面61、夹紧机构托台面62、激振系统连接面63、蜗杆固定孔64、润滑装置底座固定孔65、制动机构定位孔66、蜗轮转动轴固定孔67和电机底座固定面68组成；主从动轴轴承座连接面61通过螺栓与主动轴轴承座14与从动轴轴承座15连接，使其固定于试验台架体6上；夹紧机构托台面62与旋转圆台27接触，保证其正常旋转；激振系统连接面63通过螺栓与激振架31连接，使其固定于试验台架体6上；蜗杆固定孔64通过轴承47分别与蜗杆与摇杆41连接，使蜗杆正常运转；润滑装置底座固定孔65通过螺栓与底座54连接，使其固定于试验台架体6上；制动机构定位孔66通过螺栓与锁止机构17连接使其固定于试验台架体6上；蜗轮转动轴固定孔67通过轴承与转动轴43连接，使蜗轮正常运转；电机底座固定面68通过螺栓与电机底座连接，使其固定于试验台架体6上；通过不同的连接方式使各部分装置固定于试验台架体6，保证各部分正常工作。

本发明的有益效果：

(1)本发明具有保持架振动激励装置及保持架夹紧装置，采用可固定激振器及铰接机构对保持架施加冲击载荷，配合V型块、夹紧机构及滑轨，来实现对保持架的定位、夹紧及其定向运动，并能够控制其频率和幅值，有效模拟滚动体与保持架兜孔间的冲击，配合开放式保持架观测空间，实现保持架的冲击特性观测。

(2)本发明具有保持架角度偏转控制装置，可通过蜗轮蜗杆保持架角度偏转控制装置控制保持架兜孔与滚动体间的夹角调整，并可以利用其自锁性实现保持架兜孔与滚动体之间夹角的定位固定，能够有效模拟滚动体与保持架在一定偏转角度下的复杂空间位置关系。

(3)本发明具有滚子自转驱动装置，采用主动轴与从动轴结合的方式夹持单个滚动体进行驱动，模拟滚动体自转，并通过控制主动轴的转速实现自转速度的控制，用于开展不同滚动体自转速度的试验研究。

(4)本发明具有润滑装置，可以调整润滑喷嘴的空间角度，并可调整润滑流量等边界，实现保持架兜孔与滚动体间的润滑的模拟，可开展不同润滑条件下的滚动体与滚动体间的冲击磨损试验。

附图说明

图1为本发明工作原理图，其中，(a)为滚子自转自由度，(b)为保持架姿态偏转自由度，(c)为保持架受冲击自由度。

图2为本发明整体结构图。

图3(a)为本发明滚子自转驱动装置轴测图。

图3(b)为本发明滚子自转驱动装置剖视图。

图4为本发明保持架夹紧装置结构图。

图5为本发明保持架振动激励装置结构图。

图6(a)为本发明保持架角度偏转控制装置结构图。

图6(b)为本发明保持架角度偏转控制装置剖视图。

图6(c)为本发明保持架角度偏转控制装置局部剖视图。

图7为本发明润滑装置结构图。

图8为本发明试验台架体轴测图。

图9为本发明被测轴承轴测图。

图10为本发明运动原理图。

图中：1滚子自转驱动装置；2保持架夹紧装置；3保持架振动激励装置；4保持架角度偏转控制装置；5润滑装置；6试验台架体；11驱动电机；12联轴器；13主动轴轴承座；14从动轴轴承座；15主动轴；16从动轴；17锁止机构；21固定滑块；22旋合螺杆；23浮动滑块；24V型块；25圆柱滑块；26圆柱滑轨；27旋转圆台；31激振架；32连接螺栓；33激振器；34连接套筒；35连接销；36铰接座；37铰接座螺栓；41摇杆；42蜗轮蜗杆机构；43转动轴；44转动轴承；45套筒；46联轴器；47轴承；51夹持机构；52喷嘴；53固定轴；54底座54；61大小轴承座连接面；62夹紧机构托台面；63激振系统连接面；64蜗杆固定孔；65润滑装置底座固定孔；66制动机构定位孔；67蜗轮转动轴固定孔；68电机底座固定面；71被测轴承滚动体；72被测轴承保持架；73被测轴承内圈。

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，轴承实际运行过程中，保持架及滚动体位置被限制，滚动体自转转速为ω，此外还具有公转转速，即保持架的转速，在实际运转过程，由于两者间的间隙存在，导致两者转速存在一定的差异性，导致保持架兜孔与滚子间存在冲击振动冲击速度可表示为ΔV＝(ωc-ωb)·t，此外。由于轴向与径向间隙的存在，滚子运转过程中会与轴向方向存在一定的偏转，使得保持架兜孔与滚动体存在一定的夹角θ。因此实际运行过程的滚子与保持架自由度为：保持架径向自由度；保持架偏转自由度以及滚子自转自由度，因此在为了更好的模拟滚子与保持架的冲击，需要专用试验装置，来实现其运转自由度下模拟试验。

结合图2，所述一种滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，由滚子自转驱动装置1通过主从动轴夹持被试轴承滚动体，并由电机带动主动轴旋转从而驱动滚动体旋转，模拟轴承实际滚子自转自由度；保持架夹紧装置2通过V型块及夹紧机构对被试轴承保持架进行定位及夹紧，实现保持架约束，并允许径向运动自由度；保持架振动激励装置3通过铰接机构与保持架夹紧装置中的V型块连接，由激振器对保持架施加不同频率的冲击载荷，实现保持架往复冲击模拟，并可控制其频率与幅值；保持架角度偏转控制装置4通过旋合摇杆控制蜗轮蜗杆机构进行旋转，进而带动保持架夹紧装置2中的旋转圆台及保持架转动，实现保持架兜孔和滚动体夹角的控制；润滑装置5通过夹持机构调节喷嘴位置，其喷射角度以及位置可调整，并可调整润滑流量等边界。

结合图3，所述滚子自转驱动装置1由驱动电机11、联轴器12、主动轴轴承座13、从动轴轴承座14、主动轴15、从动轴16、锁止机构17组成。所述驱动电机11的输出端与联轴器12连接，下端由电机底座固定在试验台架体6上，其通过联轴器将扭矩传递至主动轴15上，再传递到被测轴承滚动体71上，实现扭矩输入；所述联轴器12将驱动电机11输出端与主动轴15连接，实现扭矩的传递；所述主动轴轴承座13分别放置在主动轴15的两侧，并与主动轴15相连接，下方固定在试验台架体6上，使主动轴正常运转；所述从动轴轴承座14分别放置在从动轴16的两侧，并与从动轴16相连接，下方固定在试验台架体6上，使从动轴正常运转；所述锁止机构17固定于试验台架体6上，可通过旋紧或放松摇杆控制从动轴是否旋转，从而模拟不同运动状态下的滚子旋转。通过控制驱动电机11的转速，可以控制主动轴15的转速，进而控制被测轴承滚动体71的转速，同时从动轴16与主动轴15对被试轴承滚动体形成夹持状态，且从动轴运动状态可控，二者两端均放置在轴承座上，可以在实现滚动体的转速调节。

结合图4，所述保持架夹紧装置2由固定滑块21、旋合螺杆22、浮动滑块23、V型块24、圆柱滑块25、圆柱滑轨26、旋转圆台27组成。所述固定滑块21固定于V型块24上，另一端安装可轴向滑动的浮动滑块23，由旋合螺杆22将两端连接，通过拧紧旋合螺杆22对保持架进行夹紧，各部分相互配合可实现对保持架的夹紧功能；所述V型块24与被测轴承保持架72配合以限制其自由度，实现对保持架的定位功能；所述圆柱滑块25固定于V型块24上，另一端与旋转圆台27上的圆柱滑轨26连接，在激振器工作时可实现径向滑动；所述旋转圆台27下方与保持架角度偏转控制装置4中的转动轴43连接，由转动轴43带动其进行周向旋转，进而带动保持架进行周向旋转。通过拧松夹紧机构中的旋合螺杆22将被试轴承放入V型块24中，由V型块24将保持架进行定位，接下来拧紧夹紧机构中的旋合螺杆22，使保持架被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑轨机构在接受激振器传递过来的冲击载荷，带动保持架进行径向窜动，最后由下方旋转圆台27接受来自保持架角度偏转控制装置4的旋转，带动保持架旋转来控制保持架兜孔与滚动体之间的角度。

结合图5，所述保持架振动激励装置3由激振架31、连接螺栓32、激振器33、连接套筒34、连接销35、铰接座36、铰接座螺栓37组成。所述激振架31与试验台架体6中的激振系统连接面63连接，再通过连接螺栓32与激振器33连接，从而实现激振器的固定；所述连接螺栓32分别放置在激振器33两侧，使其与激振架31连接；所述激振器33通过激振架31放置于竖直方向，实现对保持架的径向激励；所述连接套筒34通过连接销35与激振器33顶部连接，另一端由铰接座36通过铰接座螺栓37固定于V型块24上，实现不同角度下的激振力传递。启动激振器33使其通过铰接机构将激振力传递给V型块24，在圆柱滑轨机构的限制下，V型块24带动保持架做径向窜动，实现对保持架冲击频率和幅值的控制。

结合图6，所述保持架角度偏转控制装置4由摇杆41、蜗轮蜗杆机构42、转动轴43、转动轴承44、套筒45、联轴器46、轴承47组成。所述摇杆41通过联轴器46与蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆连接，旋转摇杆41可以控制蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使保持架旋转到需要的角度处；所述蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆一端用联轴器与摇杆41连接，另一端通过轴承固定于试验台架体6上，蜗轮则置于转动轴43上，通过套筒45进行轴向定位，蜗轮蜗杆相配合实现变位；所述转动轴43下方与转动轴承44配合，并且转动轴承44固定于试验台架体6上，从而保证转动轴43可由蜗轮蜗杆机构42带动旋转，进而带动上方旋转圆台27旋转；所述转动轴承44将转动轴43与试验台架体6连接，使转动轴43正常运转；所述套筒45配合试验台架体6对轴承实现定位，同时上下两个套筒可实现对蜗轮的轴向定位；所述联轴器46将摇杆41与蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆连接，实现扭矩传递；所述轴承47将摇杆41连接在试验台架体上，使摇杆正常旋转。通过手动旋转摇杆41带动蜗轮蜗杆机构42中的蜗杆旋转，进而使得蜗轮旋转，蜗轮可以与转动轴43同步旋转，转动轴上端又与旋转圆台连接，可带动其与保持架同步旋转，从而精确改变保持架兜孔与滚动体之间的角度。

结合图7，所述润滑装置5主要由夹持机构51、喷嘴52、固定轴53、底座54组成。所述夹持机构51通过旋合螺母可以调节其在固定轴53上的位置，在到达合适位置后固定，调整喷嘴52空间位置；所述喷嘴52由夹持机构51固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上；所述固定轴53先与底座连接，再由夹持机构51与另一根固定轴连接，最后再由夹持机构51与喷嘴连接；所述底座54与试验台架体6中的润滑装置底座固定孔65连接，实现润滑装置的固定。本润滑装置可调整喷嘴角度和位置实现其空间位置的模拟，此外，配备的润滑系统可调节润滑流量，实现润滑的控制。

结合图8，所述试验台架体6主要由大小轴承座连接面61、夹紧机构托台面62、激振系统连接面63、蜗杆固定孔64、润滑装置底座固定孔65、制动机构定位孔66、蜗轮转动轴固定孔67、电机底座固定面68组成。所述大小轴承座连接面61通过螺栓与大轴承座14与小轴承座15连接，使其固定于试验台架体上；所述夹紧机构托台面62与旋转圆台27接触，保证其正常旋转；所述激振系统连接面63通过螺栓与激振架31连接，使其固定于试验台架体上；所述蜗杆固定孔64通过轴承分别与蜗杆与摇杆41连接，使蜗杆正常运转；所述润滑装置底座固定孔65通过螺栓与底座54连接，使其固定于试验台架体上；所述制动机构定位孔66通过螺栓与制动机构20连接使其固定于试验台架体上；所述蜗轮转动轴固定孔67通过轴承与转动轴43连接，使蜗轮正常运转；所述电机底座固定面68通过螺栓与电机底座11连接，使其固定于试验台架体上。通过不同的连接方式使各部分装置固定于试验台架体6，保证各部分正常工作。

结合图10，本发明提供了基于上述的滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，可进行如下试验：

(1)自旋状态下的保持架与滚动体冲击模拟试验

通过滚子自转旋转驱动装置1为被试轴承7的滚子提供驱动，实现滚子转速控制；通过保持架角度偏转控制装置4对被试滚子与保持架兜孔间的夹角进行调整，实现偏转角度的控制；通过保持架振动激励装置3向被试轴承保持架提供周向激励,实现保持架受冲击的频率和幅值控制；通过润滑装置5为被试轴承7在需要时将油喷到旋转的被试滚动体71上，实现润滑流量、位置控制；各部分相互配合可完成自旋状态下的保持架与滚动体冲击模拟试验。

(2)滚动体固定状态下的保持架冲击模拟试验

将滚子自转旋转驱动装置1关闭；通过保持架角度偏转控制装置4对被试滚子与保持架兜孔间的夹角进行调整，实现偏转角度的控制；通过保持架振动激励装置3向被试轴承保持架提供周向激励,实现保持架受冲击的频率和幅值控制；通过润滑装置5为被试轴承7在需要时将油喷到旋转的被试滚动体71上，实现润滑流量、位置控制；各部分相互配合可完成滚动体固定状态下的保持架冲击模拟试验。

Claims (1)

1.一种滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置，其特征在于，该滚子轴承保持架与滚子冲击模拟试验装置主要由滚子自转驱动装置(1)、保持架夹紧装置(2)、保持架振动激励装置(3)、保持架角度偏转控制装置(4)、润滑装置(5)、试验台架体(6)和被试轴承(7)组成；滚子自转驱动装置(1)通过主动轴(15)、从动轴(16)夹持被试轴承滚动体(71)，并由驱动电机(11)带动主动轴(15)旋转从而驱动被试轴承滚动体(71)旋转，模拟轴承实际滚子自转自由度；保持架夹紧装置(2)通过V型块(24)及夹紧机构对被测轴承保持架(72)进行定位及夹紧，实现被测轴承保持架(72)约束，并允许径向运动自由度；夹紧机构由固定滑块(21)、旋合螺杆(22)、浮动滑块(23)组成；保持架振动激励装置(3)通过铰接机构与保持架夹紧装置(2)中的V型块(24)连接，由激振器(33)对被测轴承保持架(72)施加不同频率的冲击载荷，实现被测轴承保持架(72)往复冲击模拟，并可控制其频率与幅值；铰接机构由连接套筒(34)、连接销(35)、铰接座(36)、铰接座螺栓(37)组成；保持架角度偏转控制装置(4)通过旋合摇杆(41)控制蜗轮蜗杆机构(42)进行旋转，进而带动保持架夹紧装置(2)中的旋转圆台(27)及被测轴承保持架(72)转动，实现被测轴承保持架(72)兜孔和滚动体夹角的控制；润滑装置(5)通过夹持机构(51)调节喷嘴(52)位置，其喷射角度以及位置可调整；

滚子自转驱动装置(1)主要由驱动电机(11)、联轴器(12)、主动轴轴承座(13)、从动轴轴承座(14)、主动轴(15)、从动轴(16)和锁止机构(17)组成；驱动电机(11)的输出端与联轴器(12)连接，下端由电机底座固定在试验台架体(6)上，其通过联轴器(12)将扭矩传递至主动轴(15)上，再传递到被测轴承滚动体(71)上，实现扭矩输入；联轴器(12)将驱动电机(11)输出端与主动轴(15)连接，实现扭矩的传递；主动轴轴承座(13)分别放置在主动轴(15)的两侧，并与主动轴(15)相连接，其固定在试验台架体(6)上，使主动轴(15)正常运转；从动轴轴承座(14)分别放置在从动轴(16)的两侧，并与从动轴(16)相连接，其固定在试验台架体(6)上，使从动轴(16)正常运转；锁止机构(17)固定于试验台架体(6)上，通过旋紧或放松摇杆控制从动轴(16)是否旋转，从而模拟不同运动状态下的滚子旋转；通过控制驱动电机(11)的转速，可以控制主动轴(15)的转速，进而控制被测轴承滚动体(71)的转速，同时从动轴(16)与主动轴(15)对被试轴承滚动体(71)形成夹持状态，且从动轴(16)运动状态可控，二者两端均放置在轴承座上，实现被测轴承滚动体(71)的转速调节；

保持架夹紧装置(2)主要由固定滑块(21)、旋合螺杆(22)、浮动滑块(23)、V型块(24)、圆柱滑块(25)、圆柱滑轨(26)和旋转圆台(27)组成；V型块(24)的一侧的一端安装有固定滑块(21)，另一端安装有可轴向滑动的浮动滑块(23)，固定滑块(21)和浮动滑块(23)由旋合螺杆(22)连接，V型块(24)的两侧的结构相同，通过拧紧旋合螺杆(22)对被测轴承保持架(72)进行夹紧，相互配合实现对被测轴承保持架(72)的夹紧功能；V型块(24)与被测轴承保持架(72)配合以限制其自由度，实现对被测轴承保持架(72)的定位功能；圆柱滑块(25)固定于V型块(24)上，旋转圆台(27)上的圆柱滑轨(26)过圆柱滑块(25)上的通孔，在激振器(33)工作时可实现径向滑动；旋转圆台(27)与保持架角度偏转控制装置(4)中的转动轴(43)连接，由转动轴(43)带动其进行周向旋转，进而带动被测轴承保持架(72)进行周向旋转；通过拧松夹紧机构中的旋合螺杆(22)将被试轴承放入V型块(24)中，由V型块(24)将被测轴承保持架(72)进行定位，接下来拧紧旋合螺杆(22)，使被测轴承保持架(72)被夹紧，在进行试验时，由圆柱滑块(25)和圆柱滑轨(26)在接受激振器(33)传递过来的冲击载荷，带动被测轴承保持架(72)进行径向窜动，最后由旋转圆台(27)接受来自保持架角度偏转控制装置(4)的旋转，带动被测轴承保持架(72)旋转来控制保持架兜孔与滚动体之间的角度；

保持架振动激励装置(3)主要由激振架(31)、连接螺栓(32)、激振器(33)、连接套筒(34)、连接销(35)、铰接座(36)和铰接座螺栓(37)组成；激振架(31)与试验台架体(6)中的激振系统连接面(63)连接，再通过连接螺栓(32)与激振器(33)连接，从而实现激振器(33)的固定；激振器(33)通过激振架(31)放置于竖直方向，实现对被测轴承保持架(72)的径向激励；连接套筒(34)一端通过连接销(35)与激振器(33)顶部连接，其另一端由铰接座(36)通过铰接座螺栓(37)固定于V型块(24)上，实现不同角度下的激振力传递；启动激振器(33)使其通过铰接机构(连接套筒(34)、连接销(35)、铰接座(36)、铰接座螺栓(37)组成)将激振力传递给V型块(24)，在圆柱滑块(25)和圆柱滑轨(26)的限制下，V型块(24)带动被测轴承保持架(72)做径向窜动，实现对被测轴承保持架(72)冲击频率和幅值的控制；

保持架角度偏转控制装置(4)主要由摇杆(41)、蜗轮蜗杆机构(42)、转动轴(43)、转动轴承(44)、套筒(45)、联轴器(46)和轴承(47)组成；摇杆(41)通过联轴器(46)与蜗轮蜗杆机构(42)中的蜗杆连接，旋转摇杆(41)控制蜗杆旋转，由蜗杆带动蜗轮旋转，使被测轴承保持架(72)旋转到需要的角度处；蜗轮蜗杆机构(42)中的蜗杆一端用联轴器(46)与摇杆(41)连接，另一端通过轴承(47)固定于试验台架体(6)上，蜗轮置于转动轴(43)上，通过套筒(45)进行轴向定位，蜗轮和蜗杆相配合实现变位；转动轴(43)与转动轴承(44)配合，转动轴承(44)固定于试验台架体(6)上，从而保证转动轴(43)由蜗轮蜗杆机构(42)带动旋转，进而带动上方的旋转圆台(27)旋转；转动轴承(44)将转动轴(43)与试验台架体(6)连接，使转动轴(43)正常运转；套筒(45)配合试验台架体(6)对轴承(47)实现定位，同时上下两个套筒(45)实现对蜗轮的轴向定位；联轴器(46)将摇杆(41)与蜗轮蜗杆机构(42)中的蜗杆连接，实现扭矩传递；轴承(47)将摇杆(41)连接在试验台架体(6)上，使摇杆(41)正常旋转；通过手动旋转摇杆(41)带动蜗轮蜗杆机构(42)中的蜗杆旋转，进而使得蜗轮旋转，蜗轮与转动轴(43)同步旋转，转动轴(43)上端又与旋转圆台(27)连接，带动其与被测轴承保持架(72)同步旋转，从而精确改变保持架兜孔与滚动体之间的角度；

润滑装置(5)主要由夹持机构(51)、喷嘴(52)、固定轴(53)和底座(54)组成；夹持机构(51)通过旋合螺母调节其在固定轴(53)上的位置，在到达合适位置后固定，实现喷嘴(52)空间位置的调整；喷嘴(52)由夹持机构(51)固定，并在需要时将油喷到旋转的滚动体上；固定轴(53)与底座(54)连接，再由夹持机构(51)与另一根固定轴(53)连接，最后再由夹持机构(51)与喷嘴(52)连接；底座(54)与试验台架体(6)中的润滑装置底座固定孔(65)连接，实现润滑装置的固定；

试验台架体(6)主要由主从动轴轴承座连接面(61)、夹紧机构托台面(62)、激振系统连接面(63)、蜗杆固定孔(64)、润滑装置底座固定孔(65)、制动机构定位孔(66)、蜗轮转动轴固定孔(67)和电机底座固定面(68)组成；主从动轴轴承座连接面(61)通过螺栓与主动轴轴承座(14)与从动轴轴承座(15)连接，使其固定于试验台架体(6)上；夹紧机构托台面(62)与旋转圆台(27)接触，保证其正常旋转；激振系统连接面(63)通过螺栓与激振架(31)连接，使其固定于试验台架体(6)上；蜗杆固定孔(64)通过轴承(47)分别与蜗杆与摇杆(41)连接，使蜗杆正常运转；润滑装置底座固定孔(65)通过螺栓与底座(54)连接，使其固定于试验台架体(6)上；制动机构定位孔(66)通过螺栓与锁止机构(17)连接使其固定于试验台架体(6)上；蜗轮转动轴固定孔(67)通过轴承与转动轴(43)连接，使蜗轮正常运转；电机底座固定面(68)通过螺栓与电机底座连接，使其固定于试验台架体(6)上；通过不同的连接方式使各部分装置固定于试验台架体(6)，保证各部分正常工作。