CN204944839U - 滚动轴承疲劳寿命试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种滚动轴承疲劳寿命试验台，属于故障检测技术领域。本实用新型为滚动轴承性能退化评估研究提供一个有效的试验验证平台。驱动电机安装于试验台架下方，通过V带驱动传动轴旋转，主系统固定于试验台架上方，加载装置安置于主系统上方，通过砝码-杠杆进行加载。本实用新型可对单套或多套滚动轴承进行疲劳寿命试验，且可针对性地对各套滚动轴承分别施加不同压力。加载装置采用砝码-杠杆形式，将载荷等比例增加且载荷值稳定不变，易于操作与控制。

Description

滚动轴承疲劳寿命试验台

技术领域

本实用新型涉及一种模拟实验装置，具体涉及一种滚动轴承疲劳寿命试验台。

技术背景

滚动轴承是机器运转中重要的零部件，是旋转结构中的重要组成部分之一。伴随我国轴承制造技术的不断发展，轴承的几何结构和制造精度得到了相当高的提升和改进。目前，在市场上有几百种不一样型号的滚动轴承。为了评估新材料的处理工艺，新材料和新几何结构的滚动轴承的磨损寿命，有必要对滚动轴承做疲劳寿命试验。另外，由于加工技术的提高和材料科学的发展，使用时润滑条件的改善，轴承能够使用的时间越来越长。因此，研究轴承的寿命必须利用加速疲劳寿命试验方法来获得轴承在高应力的疲劳寿命，并且通过加速实验的结果来评估不同应力水平下的疲劳寿命，以减少试验时的成本和时间。

为满足轴承各项性能要求。我国生厂商先后制造出了名为ZS系列的轴承寿命试验台。其优点在于结构简单；加载方式通过加压缸手动增加压力，能量消耗少；布局正当，容易获得高速转动。但却存在如下问题：(1)载荷和转速的调整，温度数据的采录和检测振动需要人工操作，试验员工作量较大。(2)加压油缸在试验时容易泄露从而引起压力不足或发热引起压力变高，必须人为更改。(3)小轴承试验支撑之间的距离较大，不能实现较大载荷实验。因此有必要设计一种能够模拟滚动轴承现实工作状态下从正常到损坏过程的试验台，描绘滚动轴承寿命疲劳曲线，为轴承性能退化评估领域提供有用数据。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种模拟现实工况中滚动轴承从正常到损坏的寿命疲劳过程并进行检测的试验台。

为解决上述问题所采用的技术方案：一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：该试验台包括试验台架，驱动电机，主系统及加载装置。所述驱动电机通过螺栓及固定安装位安装于试验台架的下方。所述主系统安装于试验台架上方，试验台架上安装有调节装置，可通过调节装置的操作对主系统进行径向位置调整。所述加载装置通过试验台架上的杠杆安装位安装于试验台架上方，并与主系统中测试轴承座上表面进行接触连接，通过对加载装置一端托盘增减砝码对测试轴承进行加载操作。加速度传感器及温度传感器安装于测试轴承座上端，以采集测试轴承的相关信息。

在上述基础上，所述驱动电机主轴上安装有大带轮，主系统传动轴上安装有小带轮，驱动电机通过V带驱动主系统旋转。大带轮与小带轮直径比为1.7:1，为增速连接。

在上述基础上，所述主系统包含传动轴与输出轴，均通过两个支撑轴承座进行定位，安装类型为外伸梁结构。每个支撑轴承座两测均安装有两个调节装置，可通过对调节装置的操作对主轴径向位置进行调整，以消除轴心不对中现象。传动轴与输出轴之间通过凸缘联轴器连接。

在上述基础上，所述被测轴承有两个，分别放置于输出轴靠凸缘联轴器一端及中间位置，两者相互独立，互不干扰。所述被测轴承座上安装有温度传感器和加速度传感器，所述温度传感器安装于被测轴承外圈，加速度传感器安装于被测轴承座表面，通过对被测轴承的信号收集，判断轴承疲劳状态。

在上述基础上，加载装置有两个且相互独立，均为外伸梁结构，杠杆一端通过杠杆安装位与试验台架铰接，中间与被测轴承座上表面进行连接，为面接触，另一端挂有重物钩，通过在其上施加砝码对被测轴承进行加载操作。加载装置的放大效果为10倍。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：(1)本试验台加载装置采用砝码-杠杆结构，可避免液压加载过程中油液泄漏、载荷无法长期保持等问题，便于载荷的有效控制。(2)本试验台可同时对单套或多套滚动轴承进行疲劳寿命试验，且可针对性对各套滚动轴承分别施加不同载荷。(3)驱动电机与主系统之间采用V带传动，实现过载保护，成本低易于实现。对滚动轴承的性能评估及机械的安全运营等具有十分重要意义。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型试验台整体结构示意图。

图2为本实用新型试验台主系统安装结构示意图。

图3为本实用新型试验台主系统内部结构示意图。

图4为本实用新型试验台加载装置结构示意图。

图中：1-驱动电机，2-大带轮，3-V带，4-小带轮，5-主系统，6-试验台架，7-杠杆安装位，8-加载装置，9-调节装置，10-调节螺栓，11-导向槽，12-导向螺栓，13-支撑轴承座，14-传动轴，15-凸缘联轴器，16-测试轴承座，17-加速度传感器，18-温度传感器，19-测试轴承，20-输出轴，21-杠杆，22-重物钩，23-砝码，24-托盘。

具体实施方式

参见图1，一种模拟滚动轴承在强载荷下从正常到损坏工作过程并进行检测的试验台。该试验台由驱动电机1，主系统5，试验台架6及加载装置8组成。驱动电机1安装于试验台架6下方，驱动电机1主轴上安装有大带轮2。主系统5固定于试验台架6上部，其上安装有小带轮4。驱动电机1通过V带3带动主系统5主轴旋转。加载装置8通过杠杆安装位7固定于试验台架6上。

参见图2，主系统5通过4个支撑轴承座13安装于试验台架6上。支撑轴承座13底部设有导向槽11，导向螺栓12限定支撑轴承座13的轴向位置。支撑轴承座13两侧固定有调节装置9，对调节装置9上调节螺栓10操作可调节支撑轴承座13的径向位置，进而调控主系统5安装位置。导向螺栓12与调节螺栓10的双向操作可消除主系统5上轴心不对中现象。

参见图3，主系统包括V带3、小带轮4、支撑轴承座13、传动轴14、凸缘联轴器15、测试轴承座16、加速度传感器17、温度传感器18、测试轴承19、输出轴20。传动轴14及输出轴20均由两个支撑轴承座13进行定位安装，两者通过凸缘联轴器15连接传动。其中传动轴14中部安装有小带轮14，小带轮上装有V带3，输出轴14上安装有两个测试轴承19，两者相互独立。测试轴承座16上安装有温度传感器18及加速度传感器17，温度传感器18安装于测试轴承19外圈，加速度传感器17安装于测试轴承座16表面，通过对测试轴承19的信号收集，测量轴承工作时温度和振动情况，通过对比分析判断轴承损坏程度及轴承疲劳损坏状态。

如图4所示，加载装置8由杠杆21、重物钩22、托盘24及砝码23组成，安装类型为外伸梁形式，杠杆21一端由试验台架6上的杠杆安装位7销钉连接，杠杆21十分之一处有凸起，直接与测试轴承座16面接触并施加压力，另一端连接重物钩22，重物钩22下方悬空，安装有托盘24，砝码23置于托盘24上。加载装置8采用砝码-杠杆形式，可将载荷十倍放大且载荷值稳定不变。施加载荷可根据实际情况安置砝码23重量，易于操作与控制。

Claims (5)

1.一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：该试验台包括驱动电机，主系统，试验台架及加载装置;驱动电机安装于试验台架的下部，主系统位于试验台架上部;驱动电机主轴上大带轮与主系统中小带轮通过V带连接传动;加载装置通过试验台架上的杠杆安装位铰接，与主系统上测试轴承座面接触并施加载荷。

2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：所述大带轮与小带轮直径比为1.7:1，为增速过程。

3.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：所述主系统包含传动轴及输出轴，均通过2个支撑轴承座安装于试验台架上;两者通过凸缘联轴器连接传动;每个支撑轴座底部设有导向槽，通过导向螺栓可限定支撑轴承座的轴向位置;支撑轴承座两侧均安装有调节装置，其上调节螺栓对支撑轴承座的径向位置进行调节，进而调控主系统安装位置;导向螺栓与调节螺栓的双向操作可消除主系统上轴心不对中现象。

4.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：所述主系统中测试轴承有两个，相互独立;每个测试轴承座中均安装有加速度传感器与温度传感器，可分别采集两个测试轴承的相关状态信息;可根据实际情况选择对单套或多套滚动轴承进行疲劳寿命试验。

5.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台，其特征在于：所述加载装置有两个，分别对主系统中两个测试轴承进行加载操作，二者相互独立、互不干涉;加载装置采用砝码-杠杆形式，可将载荷进行放大且载荷值稳定不变，放大倍数为10倍。