CN202720121U - 精密微型轴承动态性能测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精密微型轴承动态性能测试装置，主要用以测试精密微型轴承运行过程中的温度、振动和摩擦扭矩等动态参数。它包括一个空气悬浮主轴、一个驱动电主轴和被试精密微型轴承。所述被试精密微型轴承的外圈固定嵌装在空气悬浮主轴中的悬浮轴的中心孔内，而内圈固定套装在一根旋转芯轴上；所述旋转芯轴通过一个橡胶软管柔性联轴节联接驱动电主轴的主轴；所述悬浮轴的左端处，有一个压力传感器，而右端上，有一个速度传感器、两个温度传感器和两个振动传感器。本实用新型可真实反映轴承运行过程中动态温度、振动和摩擦扭矩，设计合理、结构紧凑，测试简便、结果准确。

Description

精密微型轴承动态性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种轴承试验机，具体是一种精密微型轴承动态性能测试装置。 

背景技术

滚动轴承是由外圈、内圈、滚动体和保持架组成，它是旋转机械的支承部件。普遍应用于汽车、航空、机械电子等。影响轴承性能的因素有很多，其中轴承的温度、振动、摩擦和转速是影响其性能和寿命的主要因素，这些因素会影响轴承的润滑状态、载荷分布、温度场分布等等。尤其是对于精密微型轴承来说，提高轴承的性能和寿命能够使微型仪器、机构得到更好运用。 

目前测试单个影响因素的方法和装置有很多，但易受其他部件的影响，而且较多的采用的是轴承外圈旋转的工况来测试轴承的，这些都不能有效地、真实地测出这些因素对微型轴承的影响。因此设计一种在内圈旋转的工况下来实时测出不同转速时精密微型轴承的温度、振动和摩擦扭矩的测试装置是很有意义的。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对目前动态性能测试装置对精密微型轴承的转速、温度、振动和摩擦扭矩的测试效果不佳，提供一种精密微型轴承动态性能测试装置，能较好地实时测出不同转速下的被试微型轴承的温度、振动和摩擦扭矩。 

为达到上述目的，本实用新型的构思是： 

本实用新型的精密微型轴承动态性能测试装置，主要用以测试精密微型轴承运行过程中的温度、振动和摩擦扭矩等动态参数。它主要由支座、空气悬浮主轴、驱动电主轴、橡胶软管柔性联轴节、被试精密微型轴承、旋转芯轴、压力传感器、温度传感器、振动传感器、速度传感器以及安放传感器的支架等组成。所述空气悬浮主轴中安装有气体静压轴承和悬浮轴。被试轴承及旋转芯轴安装在所述悬浮轴中，并通过橡胶软管柔性联轴节将旋转芯轴和驱动电主轴相连。将空气悬浮主轴和驱动电主轴固定在支座上，压缩空气通入空气悬浮主轴中将悬浮轴支承悬浮起来，使之完全悬空；驱动电主轴与悬浮轴中的旋转芯轴通过橡胶软管柔性联轴节连接，从而带动旋转芯轴和被试轴承内圈旋转；由于被试轴承内部球滚动体与内外套圈滚道之间摩擦力的作用，使被试轴承外圈和悬浮轴有一起旋转的趋势，则安装在悬浮轴左端的拨杆从而压紧压力传感器，进而可以测出被试轴承内部的摩擦扭矩；同时，利用速度传感器、振动传感器和温度传感器可以实时测出被试轴承运行过程中的实际转速、外圈振动和外圈温度等。

根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案： 

一种精密微型轴承动态性能测试装置，包括一个空气悬浮主轴、一个驱动电主轴和被试精密微型轴承，其特征在于所述被试精密微型轴承的外圈固定嵌装在空气悬浮主轴中悬浮轴的中心孔内，而内圈固定套装在一根旋转芯轴上；所述旋转芯轴通过一个橡胶软管柔性联轴节联接驱动电主轴的主轴；所述悬浮轴的左端处，有一个压力传感器，而右端上，有一个速度传感器、两个温度传感器和两个振动传感器；

所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述空气悬浮主轴和驱动电主轴安装在支座上，驱动电主轴采用气体轴承，压缩空气进入空气悬浮主轴中的气体静压轴承，将悬浮轴支承起来。

所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述被试精密微型轴承在悬浮轴中的安装结构，一个螺帽对被试精密微型轴承内圈进行轴向固定，一个端面螺母对被试精密微型轴承外圈进行轴向预紧和固定，一个内隔圈和一个外隔圈对被试精密微型轴承进行轴承定位；悬浮轴的左端安装有拨杆，靠在压力传感器上。 

所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述速度传感器安装在速度传感器支架上，在一个支架上安装振动传感器和温度传感器。 

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见和实质性特点和进步： 

本实用新型通过橡胶软管的柔性联轴节连接，使所测出的被试轴承温度、振动、扭矩等动态性能参数基本不受驱动电主轴的影响，通过压缩空气使悬浮轴支承悬浮起来，所测出的被试轴承的摩擦扭矩不受其它周围零部件影响，可以真实反映运行过程中动态摩擦扭矩。本实用新型设计合理、结构紧凑，测试简便、结果准确。

附图说明

图1是本实用新型的结构前视示意图。 

图2是图1中A向视图。 

图3是图1中B向视图。 

图4是安装了被试精密微型轴承和旋转芯轴的空气悬浮主轴结构示意图。 

具体实施方式

实施例一： 

参见图1~图4，本精密微型轴承动态性能测试装置，包括一个空气悬浮主轴3、一个驱动电主轴9和被试精密微型轴承21，所述被试精密微型轴承21的外圈固定嵌装在空气悬浮主轴3中悬浮轴2的中心孔内，而内圈固定套装在一根旋转芯轴20上；所述旋转芯轴20通过一个橡胶软管柔性联轴节8联接驱动电主轴9的主轴；所述悬浮轴2的左端处，有一个压力传感器22，而右端上，有一个速度传感器23、两个温度传感器24和两个振动传感器6。

实施例二： 

参见图1~图4，本精密微型轴承动态性能测试装置主要是由支座4、空气悬浮主轴3、橡胶软管柔性联轴节8、驱动电主轴9、压力传感器支架1、温度和振动传感器支架5、速度传感器支架7、悬浮轴2组成。将空气悬浮主轴3和驱动电主轴9固定在支座4上，并用橡胶软管柔性联轴节8连接起来。压缩空气进入空气悬浮主轴3中，将悬浮轴2悬浮支承起来；压力传感器支架1、温度和振动传感器支架5和速度传感器支架7安装在支座4上。参见图2，压力传感器22安装在压力传感器支架1，并将拨杆10靠在压力传感器22上，温度传感器24和振动传感器6通过温度和振动传感器支架5安放在被试精密微型轴承21的外圈上，当驱动电主轴9通电旋转后，可以实时测出被试精密微型轴承21的实际摩擦扭矩、温度、振动和转速。

实施例三： 

本实施例与实施例二基本相同，更为具体详细结构如下：

本实施例是：参考图1~图3，精密微型轴承动态性能测试装置中压力传感器支架1、温度和振动传感器支架5、速度传感器支架7安装在支座4上，并用橡胶管8将空气悬浮主轴3和驱动电主轴9相连。参见图2，安装在悬浮轴2左端的拨杆10靠在安装在压力传感器支架1的压力传感器22上，将温度传感器24和振动传感器6通过温度和振动传感器支架5安放在被试精密微型轴承21的外圈上，安装在速度传感器支架7上的速度传感器23能够实时测出被试精密微型轴承21的转速。

参见图4，上述的被试精密微型轴承21被安装在悬浮轴2内，螺母15对被试精密微型轴承21内圈进行定位，端面螺母19对被试精密微型轴承21外圈进行预紧和固定，安装在旋转芯轴20上的内隔圈17和安装在悬浮轴2内的外隔圈18对被试精密微型轴承21进行轴向定位。 

上述的悬浮轴2是压缩空气通入气嘴16，经外壳12内气流通道13进入到气体轴承14，将悬浮轴2悬浮支承起来，安装端盖11，组成了空气悬浮主轴3。 

上述的动态性能测试装置中通入压缩空气使悬浮轴2支承起来，驱动电主轴9通电后，带动旋转芯轴20和被试精密轴承21内圈旋转，由于被试轴承21内部球滚动体与内外套圈滚道之间摩擦力的作用，使被试精密微型轴承21的外圈和悬浮轴2一起有旋转的趋势，从而使靠在压力传感器22上的拨杆10压紧压力传感器22，限制了悬浮轴2的旋转运动，测出压力信号，乘上拨杆10轴线到悬浮轴2轴线的距离，真实地反映出被试精密微型轴承21的摩擦扭矩，安放在被试精密微型轴承21的外圈上的温度传感器24和振动传感器6测出被试精密微型轴承21的实际温度和振动，同时速度传感器23测出旋转芯轴20的转速，从而得到被试精密微型轴承21的实际转速。 

Claims (4)

1.一种精密微型轴承动态性能测试装置，包括一个空气悬浮主轴（3）、一个驱动电主轴（9）和被试精密微型轴承（21），其特征在于：

1）所述被试精密微型轴承（21）的外圈固定嵌装在空气悬浮主轴（3）中悬浮轴（2）的中心孔内，而内圈固定套装在一根旋转芯轴（20）上；

2）所述旋转芯轴（20）通过一个橡胶软管柔性联轴节（8）联接驱动电主轴（9）的主轴；

3）所述悬浮轴（2）的左端处，有一个压力传感器（22），而右端上，有一个速度传感器（23）、两个温度传感器（24）和两个振动传感器（6）。

2.根据权利要求1所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述空气悬浮主轴（3）和驱动电主轴（9）安装在支座（4）上，驱动电主轴（9）采用气体轴承，压缩空气进入空气悬浮主轴（3）中的气体静压轴承（14），将悬浮轴（2）支承起来。

3.根据权利要求1所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述被试精密微型轴承（21）在悬浮轴（2）中的安装结构，一个螺母（15）对被试精密微型轴承（21）内圈进行轴向固定，一个端面螺母（19）对被试精密微型轴承（21）外圈进行轴向预紧和固定，一个内隔圈（17）和一个外隔圈（18）对被试精密微型轴承（21）进行轴承定位；悬浮轴（2）的左端安装有拨杆（10），靠在压力传感器（22）上。

4.根据权利要求1所述的精密微型轴承动态性能测试装置，其特征在于所述速度传感器（23）安装在速度传感器支架（7）上，在一个支架（5）上安装振动传感器（6）和温度传感器（24）。

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