CN202049083U

CN202049083U - 轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机

Info

Publication number: CN202049083U
Application number: CN2011200609897U
Authority: CN
Inventors: 张剑; 陈晓阳; 刘蕾
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2011-11-23
Anticipated expiration: 2021-03-10

Abstract

本实用新型公开了一种轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机。包括底座、驱动装置、加载装置和试验核心装置，四个所述陪试滚子对称均布于一个试验滚子周围，并分别与所述试验滚子线接触，驱动装置由电机通过同步带带动驱动轮，左右驱动轮的轮缘面分别与陪试滚子线接触，陪试滚子的下方有一个支撑轮向上支撑两个陪试滚子，所述陪试滚子的上方还有一个加载轮向下对另外两个陪试滚子加载，所述试验滚子的两个端面分别与两个顶针相接触，使所述试验滚子的轴向位置固定。具有四线接触特性，同时四线接触时的最大接触应力相等，并沿着圆周作纯滚动，能比较精确测试出实际轴承滚子滚动接触疲劳寿命，结构简单，制造成本低，操作方便，可靠性高。

Description

轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机

技术领域

本实用新型涉及一种接触疲劳寿命试验机，特别是一种轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，属于轴承技术领域。

背景技术

轴承滚子的滚动接触疲劳寿命是在标准工况条件下，评价轴承材料性能和加工工艺优劣的主要手段之一，目前用来考核轴承滚子的滚动疲劳寿命性能的试验机主要有：推力盘试验机、三滚子试验机。其中的推力盘试验机是二线接触，三滚子试验机是三线接触，其受力点在几何上不对称，接触线间的速度关系不恒定，所以试验滚子与陪试滚子之间自然伴随滚/滑现象，这会显著降低试验滚子的滚动接触疲劳寿命，导致测试结果难以准确说明问题。尤其是在进行重载轴承滚子疲劳寿命试验时，由于轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机中的待测滚子的受力点在几何上不对称，实际上待测滚子发生的是滚动和滑动的混合运动，导致待测滚子在试验中发生过多的滑动摩擦，会导致待测滚子的纯滚动接触疲劳寿命被低估。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服传统轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机中的待测滚子的受力点在几何上不对称问题，并满足滚子轴承在载荷和转速不断提高的条件下运转的要求，提供一种多线接触、纯滚动、高速、重载轴承滚子疲劳寿命试验机，其结构简单，效率高，被试滚子范围宽，实用性强。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，包括底座、安装于所述底座上的驱动装置和加载装置，其特征在于：还包括四个陪试滚子，四个所述陪试滚子对称均布于一个试验滚子圆侧面的周围，并分别与所述试验滚子的圆侧面线接触；所述底座上安置一个驱动装置，所述驱动装置驱动左右两侧的两个驱动轮转动，其中左驱动轮的轮缘面分别与两个陪试滚子的圆侧面线接触，右驱动轮的轮缘面分别与另外两个陪试滚子的圆侧面线接触，两个所述驱动轮对四个所述陪试滚子进行径向的左右限位；所述陪试滚子的下方有一个支撑轮向上支撑两个陪试滚子，所述陪试滚子的上方还有一个加载轮向下对另外两个陪试滚子加载；所述试验滚子的两个端面分别与两个顶针相接触，使所述试验滚子的轴向位置固定。

上述驱动装置包括电机，所述电机的输出轴上固定安装主动皮带轮，经传动皮带传动两个所述驱动轮转轴上的从动皮带轮，所述驱动轮驱动陪试滚子并间接驱动试验滚子。

上述加载装置的结构为：所述底座上设有一个箱体，所述箱体的侧壁和所述底座固定连接，所述箱体还包括一个箱体顶盖，所述箱体顶盖的内缘与所述箱体侧壁的上缘通过支承轴铰接，所述箱体顶盖的远离其支承轴的外缘与一根传力杠杆的近端连成一体；所述支撑轮、加载轮和两个所述驱动轮都位于所述箱体内，所述支撑轮的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体固定连接的支撑座上，所述加载轮的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体顶盖下面固定连接的传力支座下面；所述传力杠杆的远端由一个弹性施压构件施加载荷。

上述弹性施压构件的结构为：一根加载杆穿过所述传力杠杆的远端叉口，所述加载杆的下端与所述底座铰接，所述加载杆位于所述传力杠杆的上方，并且自下而上依次套上弹簧下挡圈、弹簧和弹簧上挡圈，然后旋上加载螺母。

本实用新型与现有技术相比较，具有如下显而易见的实质性特点和优点：

本实用新型的被试轴承滚子具有四线接触特性，同时四线接触时的最大接触应力相等，而且被试滚子仅在滚子母线上受力，并沿着圆周作纯滚动，能比较精确测试出实际轴承滚子滚动接触疲劳寿命，同时还可用于测试评价不同材料滚子的疲劳寿命，为轴承滚子的机械物理性能客观评定、滚子的优化设计提供可靠的试验手段。本实用新型的被试轴承滚子的转速高，接触应力大，可实现了高效测试，若循环次数为1×10⁷次，仅需110分钟。本实用新型结构简单，制造成本低，操作方便，可靠性高。

附图说明

图1是轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机沿试验滚子径向的剖视图。

图2是轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机沿试验滚子轴向的剖视图。

图3是图1中的A向局部放大图。

具体实施方式

本实用新型的一个优选实施例结合附图说明如下：

参见图1～3，一种轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，包括底座（16）、安装于所述底座（16）上的驱动装置（18）和加载装置（15），其特征在于：还包括四个陪试滚子（3），四个所述陪试滚子（3）对称均布于一个试验滚子（4）圆侧面的周围，并分别与所述试验滚子（4）的圆侧面线接触；所述底座（16）上安置一个驱动装置（18），所述驱动装置（18）驱动左右两侧的两个驱动轮（6、7）转动，其中左驱动轮（7）的轮缘面分别与两个陪试滚子（3）的圆侧面线接触，右驱动轮（6）的轮缘面分别与另外两个陪试滚子（3）的圆侧面线接触，两个所述驱动轮（6、7）对四个所述陪试滚子（3）进行径向的左右限位；所述陪试滚子（3）的下方有一个支撑轮（8）向上支撑两个陪试滚子（3），所述陪试滚子（3）的上方还有一个加载轮（5）向下对另外两个陪试滚子（3）加载；所述试验滚子（4）的两个端面分别与两个顶针（19）相接触，使所述试验滚子（4）的轴向位置固定。上述驱动装置（18）包括电机，所述电机的输出轴上固定安装主动皮带轮，经传动皮带传动两个所述驱动轮（6、7）转轴上的从动皮带轮，所述驱动轮（6、7）驱动陪试滚子（3）并间接驱动试验滚子（4）。上述加载装置（15）的结构为：所述底座（16）上设有一个箱体（17），所述箱体（17）的侧壁和所述底座（16）固定连接，所述箱体（17）还包括一个箱体顶盖（1），所述箱体顶盖（1）的内缘与所述箱体（17）侧壁的上缘通过支承轴铰接，所述箱体顶盖（1）的远离其支承轴的外缘与一根传力杠杆（20）的近端连成一体；所述支撑轮（8）、加载轮（5）和两个所述驱动轮（6、7）都位于所述箱体（17）内，所述支撑轮（8）的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体（17）固定连接的支撑座（9）上，所述加载轮（5）的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体顶盖（1）下面固定连接的传力支座（2）下面；所述传力杠杆（20）的远端由一个弹性施压构件施加载荷。上述弹性施压构件的结构为：一根加载杆（12）穿过所述传力杠杆（20）的远端叉口，所述加载杆（12）的下端与所述底座（16）铰接，所述加载杆（12）位于所述传力杠杆（20）的上方，并且自下而上依次套上弹簧下挡圈（14）、弹簧（13）和弹簧上挡圈（11），然后旋上加载螺母（10）。

单独对轴承滚子进行疲劳寿命试验可以剔除轴承内众多因素相互影响，能够可靠地验证滚子的疲劳寿命，可以更好的分析轴承滚子失效原因，提高其使用寿命的可靠性。上述一体连接箱体顶盖（1）和传力杠杆（20）相当于一个杠杆，这样可以放大弹簧（13）压缩所产生的载荷。上述试验核心装置是由四个陪试滚子（3）和一个试验滚子（4）组成，四个陪试滚子（3）对称均布与试验滚子（4）四周，每转动一周，试验滚子（4）与陪试滚子（3）受到四次高压作用。本轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机可使轴承滚子的转速达22500r/min，接触载荷达30.34KN，接触应力达4Gpa。试验滚子的温升用热电偶测量。当被试轴承滚子失效时，以增大的振动输出来终止试验。本轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机可确保试验滚子在高速旋转时运转稳定可靠，大大缩短滚子线接触寿命试验周期，降低试验费用，同时提高了滚子线接触寿命试验的科学性、准确性、可靠性，更好地为轴承滚子的机械物理性能客观评定、滚子的优化设计提供可靠的试验手段。

上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明，但本实用新型不限于上述实施例，还可以根据本实用新型发明创造的目的作出多种变化。所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，包括底座（16）、安装于所述底座（16）上的驱动装置（18）和加载装置（15），其特征在于：还包括四个陪试滚子（3），四个所述陪试滚子（3）对称均布于一个试验滚子（4）圆侧面的周围，并分别与所述试验滚子（4）的圆侧面线接触；

所述底座（16）上安置一个驱动装置（18），所述驱动装置（18）驱动左右两侧的两个驱动轮（6、7）转动，其中左驱动轮（7）的轮缘面分别与两个陪试滚子（3）的圆侧面线接触，右驱动轮（6）的轮缘面分别与另外两个陪试滚子（3）的圆侧面线接触，两个所述驱动轮（6、7）对四个所述陪试滚子（3）进行径向的左右限位；

所述陪试滚子（3）的下方有一个支撑轮（8）向上支撑两个陪试滚子（3），所述陪试滚子（3）的上方还有一个加载轮（5）向下对另外两个陪试滚子（3）加载；

所述试验滚子（4）的两个端面分别与两个顶针（19）相接触，使所述试验滚子（4）的轴向位置固定。

2.根据权利要求1所述的轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，其特征在于，所述驱动装置（18）包括电机，所述电机的输出轴上固定安装主动皮带轮，经传动皮带传动两个所述驱动轮（6、7）转轴上的从动皮带轮，所述驱动轮（6、7）驱动陪试滚子（3）并间接驱动试验滚子（4）。

3.根据权利要求1或2所述的轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，其特征在于，所述加载装置（15）的结构为：所述底座（16）上设有一个箱体（17），所述箱体（17）的侧壁和所述底座（16）固定连接，所述箱体（17）还包括一个箱体顶盖（1），所述箱体顶盖（1）的内缘与所述箱体（17）侧壁的上缘通过支承轴铰接，所述箱体顶盖（1）的远离其支承轴的外缘与一根传力杠杆（20）的近端连成一体；所述支撑轮（8）、加载轮（5）和两个所述驱动轮（6、7）都位于所述箱体（17）内，所述支撑轮（8）的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体（17）固定连接的支撑座（9）上，所述加载轮（5）的连体转轴的两端部通过轴承设置于与所述箱体顶盖（1）下面固定连接的传力支座（2）下面；所述传力杠杆（20）的远端由一个弹性施压构件施加载荷。

4.根据权利要求3所述的轴承滚子滚动接触疲劳寿命试验机，其特征在于，所述弹性施压构件的结构为：一根加载杆（12）穿过所述传力杠杆（20）的远端叉口，所述加载杆（12）的下端与所述底座（16）铰接，所述加载杆（12）位于所述传力杠杆（20）的上方，并且自下而上依次套上弹簧下挡圈（14）、弹簧（13）和弹簧上挡圈（11），然后旋上加载螺母（10）。