CN205483567U - 一种曲沟球轴承性能试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种曲沟球轴承性能试验装置，属于机械工程领域。该试验台包括电机减速机、齿轮、试验主轴及在试验主轴上一对背对背安装的试验轴承、检测传感器和径向杠杆加载装置及摩擦力扭矩加载装置构成。本实用新型公开的曲沟球轴承性能试验装置有以下优点：(1)模拟曲沟球轴承真实工况，可测定不同转速及受力状态下轴承的性能及寿命；(2)同时测定曲沟球轴承受力情况及主轴上的径向力、轴向力及扭矩，试验结果全面，可有力说明轴承结构及性能问题；(3)设计合理，结构简单，成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及球轴承性能测试装置，属于机械工程技术领域，具体涉及一种曲沟球轴承性能试验装置。
背景技术
滚动轴承是重要的机械基础件，是传递运动和承受载荷的重要支撑和转动部件。具有摩擦力小、起动容易、润滑简单和便于更换的优点。但是通用的轴承是用来定位轴类零件，使其能够灵活转动，却不能产生轴向位移。对于需要在转动的同时，能够进行轴向位移的机构，如挤压揉搓辊的运动(如剥皮机、剥壳机)，通用轴承的使用将使得机构变得非常复杂。
专利号为201310412905.5的专利公开了一种新型轴承结构-曲沟球轴承。其将传统球轴承的直线圆弧沟槽改为“S”形曲线圆弧沟槽，使轴承在转动的同时，能够实现往复直线运动的位移，可简化揉搓辊的机械结构。由于轴承结构新颖，现有轴承试验台均不能满足其性能测试的要求。
为了全面、客观地评价新型轴承结构设计是否合理、性能能否达到要求，本实用新型公开一种曲沟球轴承性能试验装置。
发明内容
针对现有的曲沟球轴承没有与之匹配的轴承性能试验装置，无法有效、快速地获知轴承性能参数，本实用新型公开了一种曲沟球轴承性能试验装置。
1、实现上述发明技术方案的曲沟球轴承性能试验装置，由电机减速机1、齿轮2、轴承座力传感器3、试验轴承4、主轴5、径向加载装置6、轴承座7、扭矩加载装置8、轴向加载装置9、轴向力传感器10、试验台架12构成，其特征是：所述的电机减速机1通过减速齿轮2驱动主轴5转动；所述的试验轴承4置于轴承座7内，背对背安装于试验主轴5上；所述的轴承座力检测传感器3由4个同样结构的传感器构成，一端固定连接轴承座7，另一端固定于试验台架12上；所述的径向加载装置6由一深沟球轴承，加载杆和砝码构成；所述的扭矩加载装置8由扭矩传感器11、内摩擦转子15和外摩擦套14构成；所述轴向加载装置9由顶针弹簧组合装置16、轴向力传感器10和固定侧板17构成。
2、根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：轴向力的加载通过改变固定侧板17在试验台架12上的位置，压缩顶针弹簧组合装置16的弹簧变形，用轴向力传感器10检测轴向加载力。
3、根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：径向加载装置6由改变加在加载杆上不同的砝码重量实现。
4、根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：试验轴承4所受的力和扭矩通过在轴承座下设置的4个力传感器测得。
5、根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：所述的扭矩加载装置8通过调节外摩擦套14的加紧螺栓13的预紧力，改变内摩擦转子15和外摩擦套14之间相互转动产生的摩擦力，由扭矩传感器11检测摩擦力在主轴5上形成的扭矩。
本实用新型所公开的自制曲沟球轴承性能测试试验台有以下优点：
(1)模拟曲沟球轴承真实工况，可测定不同转速及受力状态下轴承的性能及寿命；
(2)同时测定曲沟球轴承受力情况及主轴上的径向力、轴向力及扭矩，试验结果全面，可有力说明轴承结构及性能问题；
(3)结构简单，试验方便，成本低。
附图说明
图1是试验台整体结构图
图2是扭矩加装置载示意图
图3是轴向力加载示意图
附图中各图例标记分别表示的意义如下：
1-电机减速机，2-齿轮，3-轴承座力传感器，4-试验轴承，5-主轴，6-径向加载装置，7-轴承座，8-扭矩加载装置，9-轴向力加载装置，10-轴向力传感器，11-扭矩传感器，12-试验台架，13-加紧螺栓，14-外摩擦套，15-内摩擦转子，16-顶针弹簧组合装置，17-侧板。
具体实施方式
下面结合附图给出具体的实施例。
本发明的一个实施例是制作总长度为930mm的曲沟球轴承性能试验台，用其对曲沟球轴承性能进行测试，具体如图1、图2、和图3所示。电机减速机1输出动力后经齿轮2进一步减速，以达到试验所需的低转速，且电机减速机有一定移动范围，便于更换齿轮，可满足试验所需的不同转速；齿轮2啮合驱动试验主轴5，背对背安装于试验主轴5上的试验轴承4随即运动，并带动主轴实现轴向移动，两轴承的对中问题通过调节经试验轴承固定主轴的轴承座7底部的螺栓解决，以保证轴承正常运转避免出现卡死现象；曲沟球轴承受力情况由固定于自制轴承座7的螺栓和试验台架12之间的四个轴承座力传感器3实时检测，径向力由改变的杠杆砝码装置施加，由于主轴的运动不仅是回转，还有轴向移动，用由一深沟球轴承的外圈与一套筒过盈配合，套筒再焊接杠杆砝码构成，深沟球轴承内圈与主轴过盈配合，这样可避免杠杆加载装置直接焊接于深沟球轴承上对轴承造成的应力变形；扭矩加载装置直径较大直接不易加工，用内摩擦套15与轴采用平键连接，由顶丝限制其轴向位移；摩擦力的大小可调节加紧螺栓13的预紧力，此力作用于外摩擦套14内的摩擦片上，摩擦片与主轴相互作用产生摩擦力，由扭矩传感器11实时检测的力再经换算得出；轴向力可移动侧板17进而压缩弹簧或更换不同弹簧，以达到轴向力的调节，为保证弹簧力加载的稳定性避免其随轴转动，利用顶针装置与轴直接接触使其与轴一起回转，轴向力的大小由轴向力检测传感器10实时检测。
本实用新型可以根据试验曲沟球轴承的结构和承载能力大小，做成不同结构尺寸的试验装置，这些都构成本实用新型的其他实施例。
Claims (5)
1.一种曲沟球轴承性能试验装置，由电机减速机(1)、齿轮(2)、轴承座力传感器(3)、试验轴承(4)、主轴(5)、径向加载装置(6)、轴承座(7)、扭矩加载装置(8)、轴向加载装置(9)、轴向力传感器(10)、试验台架(12)构成，其特征是：所述的电机减速机(1)通过减速齿轮(2)驱动主轴(5)转动；所述的试验轴承(4)置于轴承座(7)内，背对背安装于试验主轴(5)上；所述的轴承座力检测传感器(3)由4个同样结构的传感器构成，一端固定连接轴承座(7)，另一端固定于试验台架(12)上；所述的径向加载装置(6)由一深沟球轴承，加载杆和砝码构成；所述的扭矩加载装置(8)由扭矩传感器(11)、内摩擦转子(15)和外摩擦套(14)构成；所述轴向加载装置(9)由顶针弹簧组合装置(16)、轴向力传感器(10)和固定侧板(17)构成。
2.根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：轴向力的加载装置的变固定侧板(17)在试验台架(12)上的位置可以调整，改变顶针弹簧组合装置(16)的弹簧变形，用轴向力传感器(10)检测轴向加载力。
3.根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：径向加载装置(6)的加载杆上配有不同重量的砝码。
4.根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：试验轴承(4)的轴承座下设置的4个力传感器的测力点布置在长方形的4个角上。
5.根据权利要求1所述的曲沟球轴承性能试验装置，其特征是：所述的扭矩加载装置(8)的外摩擦套(14)的加紧螺栓(13)的预紧力可以调节，改变内摩擦转子(15)和外摩擦套(14)之间相互转动产生的摩擦力，由扭矩传感器(11)一端连接外摩擦套的延长臂，一端连接试验台架(12)。
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