CN205981688U - 一种关节轴承寿命试验机 - Google Patents
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Abstract
一种关节轴承寿命试验机，涉及轴承试验机，包括操作台和设置于操作台上的试验主体部分，试验主体部分包括试验主轴、轴承夹具、载荷加载装置、扭矩传感器和传动轴，试验主轴的两端分别由左支撑组件和右支撑组件转动支撑，传动轴通过扭矩传感器与试验主轴的一端连接，试验主轴的另一端安装有角度编码器，试验轴承安装于轴承夹具内且试验轴承的内圈固定于试验主轴上，试验轴承内圈的两个端面分别通过套设在试验主轴上的左套环和右套环夹紧在左支撑组件和右支撑组件之间，传动轴由曲柄摇杆机构驱动并通过试验主轴带动试验轴承往复旋转摆动，载荷加载装置通过轴承夹具向试验轴承施加径向载荷。本实用新型能够高效检测关节轴承的寿命，评定关节轴承的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承寿命试验机技术领域，具体涉及一种关节轴承寿命试验机。
背景技术
通用关节轴承属于非液体摩擦滑动轴承。近年来，我国对关节轴承性能试验机研制居多，如高低温环境轴承试验器、摆动式轴承摩擦磨损试验机等；这些关节轴承试验机致力于关节轴承的摩擦学性能试验，而对关节轴承寿命试验方面涉足不多。目前，对关节轴承磨损失效和寿命预测方面，国内学者也研制了一批如交变负荷关节轴承寿命试验机、关节轴承磨损寿命试验机，但这些试验机仍有很大的改进空间，如摆频、精度、自动检测、加速寿命等。据此，本实用新型提出了一种关节轴承寿命试验机，高效检测关节轴承产品的寿命，评定关节轴承的可靠性，为预测关节轴承的寿命模型和推导理论方面做出一定的依据。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种关节轴承寿命试验机，其能够高效检测关节轴承的寿命，评定关节轴承的可靠性。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种关节轴承寿命试验机，包括操作台和设置于操作台上的试验主体部分，试验主体部分包括试验主轴、轴承夹具、载荷加载装置、扭矩传感器和传动轴，试验主轴的两端分别由左支撑组件和右支撑组件转动支撑，传动轴通过第一联轴器与扭矩传感器的输入轴连接，扭矩传感器的输出轴通过第二联轴器与试验主轴的一端连接，试验主轴的另一端安装有用于测试试验轴承摆动角度的角度编码器，试验轴承安装于所述轴承夹具内且试验轴承的内圈固定于试验主轴上，试验轴承内圈的两个端面分别通过套设在试验主轴上的左套环和右套环夹紧在左支撑组件和右支撑组件之间，传动轴由曲柄摇杆机构驱动并通过试验主轴带动试验轴承往复旋转摆动，所述载荷加载装置通过轴承夹具向试验轴承施加径向载荷。
进一步地，所述载荷加载装置包括液压缸、拉压力传感器和连接件，液压缸的活塞杆与拉压力传感器一端连接，拉压力传感器另一端通过连接件与轴承夹具连接。
所述曲柄摇杆机构的摇杆和连杆之间采用高速杆端关节轴承连接。
所述试验主体部分还包括用于对试验轴承的线磨损量进行测量的三个位移传感器，三个位移传感器的测量端分别位于左套环、右套环和轴承夹具的顶端。
所述试验轴承内圈的外球面处设有温度传感器。
有益效果：利用本试验装置能够对关节轴承的线磨损量、摩擦副表面温度、轴承摆动角度和摩擦系数进行测量，结构简单，操作方便，成本低，效率高。
传动机构采用曲柄摇杆机构，使得试验轴承的摆动频率有大幅度提高，同时曲柄和摇杆采用高速关节轴承连接传动，有效减缓了高速摆动带来的振动，试验更稳定。
本试验装置能够与现有自动检测系统结合，从而能够实现实时监测记录关节轴承的线磨损量、摩擦副表面温度、轴承摆动角度，实时计算显示摩擦系数的目的，自动控制并可实现无人值守。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为试验轴承装配处的局部放大图；
附图标记为：1、连接盘Ⅰ，2、传动轴，3、第一联轴器，4、扭矩传感器，5、第二联轴器，6、左支撑组件，7、轴承夹具，8、试验主轴，9、角度编码器，10、右支撑组件，11、连接件，12、拉压力传感器，13、液压缸，14、操作台，15、电机，16、连接盘Ⅱ，17、曲柄摇杆组件，18、位移传感器Ⅰ，19、温度传感器，20、位移传感器Ⅱ，21、位移传感器Ⅲ，22、左套环，23、右套环，24、试验轴承。
具体实施方式
如图所示，一种关节轴承寿命试验机，包括操作台14和设置于操作台14上的试验主体部分，操作台14底部由床身部件支撑，床身部件由10mm厚钢板组合焊接成型，床身内部设置试验轴承的载荷加载装置和试验主体部分的驱动机构。床身底部安装可调减振垫铁用于设备的调平和隔振。试验主体部分包括试验主轴8、轴承夹具7、载荷加载装置、扭矩传感器4和传动轴2，试验主轴8的两端分别由左支撑组件6和右支撑组件10转动支撑，左支撑组件6和右支撑组件10内均设有支撑轴承。左支撑组件6和右支撑组件10设置在一个基座上，该基座底部固定于操作台14上，左支撑组件6和右支撑组件10上同轴设有支撑轴承安装孔，以安装支撑轴承，两支撑轴承转动支撑在试验主轴8的两端，左支撑组件6和右支撑组件10顶部由压盖连接在一起。传动轴2通过第一联轴器3与扭矩传感器4的输入轴连接，扭矩传感器4的输出轴通过第二联轴器5与试验主轴8的一端连接。传动轴2通过设置于操作台14上的传动轴支座转动支撑，扭矩传感器4由传感器支架支撑。扭矩传感器4用于测量试验轴承24的摩擦力矩，试验主轴8的另一端安装有用于测试试验轴承24摆动角度的角度编码器9。
试验轴承24安装于所述轴承夹具7内且试验轴承24的内圈固定于试验主轴8上，试验轴承24内圈的两个端面分别通过套设在试验主轴8上的左套环22和右套环23夹紧在左支撑组件6和右支撑组件10之间。传动轴2由曲柄摇杆机构驱动并通过试验主轴8带动试验轴承24往复旋转摆动。所述曲柄摇杆机构包括设置于操作台14下部床身内部的电机15，电机15的输出轴与连接盘Ⅱ16的中心连接，连接盘Ⅱ16的盘面上连接有曲柄摇杆组件17，曲柄摇杆组件17通过连接盘Ⅰ1与传动轴2的端部连接，从而驱动传动轴2往复旋转摆动。其中，曲柄摇杆组件17的摇杆和连杆之间采用高速杆端关节轴承连接，以缓解电机15在高速运转时的震动。传动轴2的传动方式为曲柄摇杆机构，传动性能好，加工方便，易于得到较高的制造精度，成本低。电机15采用变频电机，置于操作台14下部的床身内，以充分利用结构空间。
所述载荷加载装置通过轴承夹具7向试验轴承24施加径向载荷，所述载荷加载装置包括液压缸13、拉压力传感器12和连接件11，液压缸13的活塞杆与拉压力传感器12一端连接，拉压力传感器12另一端通过连接件11与轴承夹具7连接。拉压力传感器12用于测量试验轴承24所受的径向总体载荷。其中，液压缸13设置于操作台14下部的床身内部，并通过位移调整机构调整液压缸13的位置，以便于调节载荷的加载位置。位移调整机构可采用丝杠螺母副，通过丝杠的转动来带动液压缸13移动。
所述试验主体部分还包括用于对试验轴承24的线磨损量进行测量的三个位移传感器，分别为位移传感器Ⅰ18、位移传感器Ⅱ20、位移传感器Ⅲ21，三个位移传感器的测量端分别位于左套环22、右套环23和轴承夹具7的顶端。试验过程中，通过对三个位移传感器的测量值进行分析计算，而得到试验轴承24的线磨损量。所述试验轴承24内圈的外球面处设有温度传感器19，以测量试验轴承24的表面温度。可将本试验装置中的上述三个位移传感器、温度传感器19，以及角度编码器9分别与在线测控系统连接，进而可动态给出试验轴承24的线磨损量、温度和摆动角度随试验时间的变化曲线图。
Claims (5)
1.一种关节轴承寿命试验机，其特征在于：包括操作台（14）和设置于操作台（14）上的试验主体部分，试验主体部分包括试验主轴（8）、轴承夹具（7）、载荷加载装置、扭矩传感器（4）和传动轴（2），试验主轴（8）的两端分别由左支撑组件（6）和右支撑组件（10）转动支撑，传动轴（2）通过第一联轴器（3）与扭矩传感器（4）的输入轴连接，扭矩传感器（4）的输出轴通过第二联轴器（5）与试验主轴（8）的一端连接，试验主轴（8）的另一端安装有用于测试试验轴承（24）摆动角度的角度编码器（9），试验轴承（24）安装于所述轴承夹具（7）内且试验轴承（24）的内圈固定于试验主轴（8）上，试验轴承（24）内圈的两个端面分别通过套设在试验主轴（8）上的左套环（22）和右套环（23）夹紧在左支撑组件（6）和右支撑组件（10）之间，传动轴（2）由曲柄摇杆机构驱动并通过试验主轴（8）带动试验轴承（24）往复旋转摆动，所述载荷加载装置通过轴承夹具（7）向试验轴承（24）施加径向载荷。
2.如权利要求1所述的一种关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述载荷加载装置包括液压缸（13）、拉压力传感器（12）和连接件（11），液压缸（13）的活塞杆与拉压力传感器（12）一端连接，拉压力传感器（12）另一端通过连接件（11）与轴承夹具（7）连接。
3.如权利要求1所述的一种关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述曲柄摇杆机构的摇杆和连杆之间采用高速杆端关节轴承连接。
4.如权利要求1所述的一种关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述试验主体部分还包括用于对试验轴承（24）的线磨损量进行测量的三个位移传感器，三个位移传感器的测量端分别位于左套环（22）、右套环（23）和轴承夹具（7）的顶端。
5.如权利要求1所述的一种关节轴承寿命试验机，其特征在于：所述试验轴承（24）内圈的外球面处设有温度传感器（19）。
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