CN210603903U - 一种双质量飞轮轴承疲劳试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种双质量飞轮轴承疲劳试验机，包括台面、固定机构、摆动轴、驱动机构以及加载机构，固定机构、摆动轴和驱动机构均位于台面上，试验工件的第一端与固定机构相连，第二端与摆动轴相连。驱动机构与摆动轴通过传动机构相连，从而带动试验工件沿周向往复运动，加载机构能够向试验工件施加载荷作用。双质量飞轮轴承在使用过程中主要承受两飞轮之间的轴向力，加载机构能够向双质量飞轮轴承施加轴向力作用，双质量飞轮轴承在轴向力作用下沿周向往复运动，直至其疲劳极限，从而测得双质量飞轮轴承的疲劳特性。

Description

一种双质量飞轮轴承疲劳试验机

技术领域

本实用新型涉及试验设备技术领域，特别涉及一种双质量飞轮轴承疲劳试验机。

背景技术

为了减小汽车发动机曲轴的扭震，改善汽车的使用性能，双质量飞轮在车辆领域的应用越来越普遍。各个厂家对双质量飞轮的产品质量越来越重视，双质量飞轮轴承是影响其质量的关键件之一，双质量飞轮轴承的使用寿命往往决定了双质量飞轮的使用寿命。

因而在车辆出厂之前需要对双质量飞轮轴承疲劳寿命进行测试，而现有技术中还没有一种能够准确测试双质量飞轮轴承疲劳极限的设备。

因此，如何提供一种双质量飞轮轴承疲劳试验机是本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种双质量飞轮轴承疲劳试验机，其能够准确地测试双质量飞轮轴承的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型提供一种双质量飞轮轴承疲劳试验机，包括：

台面；

固定机构，位于所述台面上，用于与试验工件的第一端相连、以对其进行固定；

摆动轴，用于与试验工件的第二端相连、以带动试验工件的第二端沿周向往复运动；

驱动机构，与所述摆动轴通过传动机构相连、以带动所述摆动轴沿周向往复运动；

加载机构，用以向试验工件施加载荷作用。

优选的，所述加载机构包括用以向试验工件施加轴向力的轴向力加载机构和用以向试验工件施加弯矩的弯矩加载机构。

优选的，所述固定机构包括移动滑台和用以与试验工件相连的伸缩轴，所述伸缩轴与所述移动滑台相连，所述台面设有平行所述伸缩轴的导轨，所述移动滑台设置在所述导轨上，且能够沿所述导轨移动。

优选的，所述轴向力加载机构为加载气缸，所述加载气缸的缸筒与所述移动滑台相连，活塞与所述伸缩轴的一端相连、以向试验工件施加轴向力。

优选的，所述活塞与所述伸缩轴之间设有用以测量轴向力的力传感器。

优选的，所述弯矩加载机构包括负载块和连接所述负载块与所述伸缩轴的钢丝绳。

优选的，还包括用以加热试验工件的加热装置。

优选的，所述加热装置包括保温箱，试验工件设置于所述保温箱中，所述摆动轴和所述伸缩轴穿过所述保温箱相对两侧的侧壁与试验工件相连，所述保温箱中设有用以加热的加热机构。

优选的，所述加热装置还包括用以测量所述保温箱中温度的温度传感器和用以根据所述温度传感器的测量结果、以控制所述加热机构载荷的控制机构。

优选的，所述传动机构为摆动拨叉，所述驱动机构包括驱动电机和与其机轴相连的偏心轴，所述摆动轴与所述摆动拨叉销接，所述偏心轴与所述摆动拨叉可转动的连接、以带动所述摆动轴沿周向往复运动。

本实用新型所提供的双质量飞轮轴承疲劳试验机包括台面、固定机构、摆动轴、驱动机构以及加载机构。固定机构、摆动轴和驱动机构均位于台面上，固定机构与试验工件的第一端相连，摆动轴与试验工件的第二端相连。测试过程中，试验工件的第一端固定不动，第二端在摆动轴的带动下沿周向进行往复运动。驱动机构与摆动轴通过传动机构相连，从而带动摆动轴沿周向往复运动，加载机构能够向试验工件施加载荷作用，模拟其在正常工作条件下所受到的载荷，提高测试的准确性。

双质量飞轮轴承在使用过程中主要承受两飞轮之间的轴向力，加载机构能够向双质量飞轮轴承施加轴向力作用，双质量飞轮轴承在轴向力作用下沿周向往复运动，直至其疲劳极限，从而测得双质量飞轮轴承的疲劳特性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的双质量飞轮轴承疲劳试验机的结构示意图；

图2为图1中A-A截面的剖视图。

其中，图1和图2中的附图标记为：

加载气缸1、力传感器2、伸缩轴3、保温箱4、试验工件5、摆动轴6、第一轴承座7、摆动拨叉8、第二轴承座9、驱动电机10、偏心轴11、台面12、加热管13、负载块14、钢丝绳15、移动滑台16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本实用新型所提供的双质量飞轮轴承疲劳试验机的结构示意图；图2为图1中A-A截面的剖视图。

本实用新型所提供的双质量飞轮轴承疲劳试验机，如图1和图2所示，包括固定机构、摆动轴6、驱动机构以及加载机构。固定机构、摆动轴6和驱动机构均设置在台面12上，台面12可具体为实验室中的操作台面12，或双质量飞轮轴承疲劳试验机自身箱体的上端面。试验工件5的第一端与固定机构相连，第二端与摆动轴6相连，台面12上设有用于支撑摆动轴6的第一轴承座7。摆动轴6通过传动机构与驱动机构相连，并在驱动机构的带动下沿周向往复运动，进而使试验工件5的第二端相对第一端沿周向往复运动。台面12上还设有第二轴承座9，驱动机构与第二轴承座9相连。

其中，加载机构主要包括轴向力加载机构，轴向力加载机构能够沿轴向推动第一端或第二端，使双质量飞轮轴承受到轴向力的作用。驱动机构可具体为驱动电机10，传动机构可为曲柄连杆机构或凸轮机构等，其能够将驱动电机10机轴的圆周运动转化为摆动轴6的周向摆动。

本实施例中，传动机构具体为摆动拨叉8，驱动机构包括驱动电机10和偏心轴11，偏心轴11与驱动电机10的机轴相连。如图2所示，拨叉具有销接孔和摆动孔，摆动轴6与销接孔通过平键连接，偏心轴11与摆动孔间隙配合或轴承连接，其具体的连接结构可参考现有技术。驱动电机10转动过程中，偏心轴11围绕机轴的轴线做圆周运动，进而通过摆动拨叉8推动摆动轴6沿周向往复运动。当然，传动机构也可采用凸轮机构或曲柄连杆机构等，在此不做限定。

本实施例中，双质量飞轮轴承疲劳试验机通过加载机构向试验工件5施加轴向力，同时通过驱动机构带动其进行周向的往复运动，模拟双质量飞轮轴承的实际工况，进而测试其疲劳特性。

具体的，固定机构包括移动滑台16和伸缩轴3，轴向力加载机构为加载气缸1，移动滑台16包括垂直摆动轴6的固定板和平行台面12的底板，固定板的下端与底板固定连接。如图1所示，试验工件5、伸缩轴3和加载气缸1同轴设置。加载气缸1的缸筒与移动滑台16的固定板固定连接，活塞与伸缩轴3相连，伸缩轴3又与试验工件5相连。加载气缸1的活塞伸缩能够改变试验工件5上所受的轴向力。

进一步的，加载气缸1的活塞与伸缩轴3之间设有力传感器2。力传感器2能够测量作用在试验工件5上的轴向力的大小，从而保证试验工件5所受的载荷与实际工况相近似。当然，力传感器2还可与单片机等控制机构相连，控制机构可根据车辆实际行驶过程中测得的双质量飞轮轴承载荷控制加载气缸1，对轴向力进行动态模拟，进而使试验状态与实际工况更加接近。

另外，双质量飞轮的两侧受力不均匀，从而使双质量飞轮轴承会受到弯矩的作用。因此，加载机构还包括用于向试验工件5施加弯矩的弯矩加载机构。

如图1所示，弯矩加载机构包括负载块14和钢丝绳15，钢丝绳15两端分别与负载块14和伸缩轴3相连，伸缩轴3在负载块14重力的拉动下产生弯矩，从而使该弯矩作用在试验工件5上。当然，用户也可采用顶丝等结构对伸缩轴3施加弯矩作用，具体的，台面12可设置位于伸缩轴3一侧的加载座，丝杠与加载座螺纹配合，且丝杠的轴线与伸缩轴3的轴线垂直，通过丝杠的端部与伸缩轴3相抵，向伸缩轴3施加垂直其轴向的剪切力作用，从而在试验工件5上形成弯矩。

本实施例中，加载机构包括弯矩加载机构和轴向力加载机构，二者分别向试验工件5施加轴向力和弯矩作用，从而使试验工况更接近实际工况，提高测试的准确性。

双质量飞轮与发动机的曲轴相连，发动机工作过程中，动力总成的温度通常较高，高温往往会使双质量飞轮轴承的强度降低，影响其使用寿命。为使测试结果更加准确，双质量飞轮轴承疲劳试验机还包括用于加热试验工件5的加热装置。

具体的，加热装置包括保温箱4，如图1所示，试验工件5设置于保温箱4中，保温箱4相对两侧的侧壁设有沿厚度方向贯穿的过孔，摆动轴6和伸缩轴3分别穿过一个过孔与试验工件5相连。其中摆动轴6与过孔通过轴承连接，使摆动轴6能够在过孔中转动，伸缩轴3与过孔间隙配合。同时，保温箱4中设有加热机构，本实施例中加热机构为位于试验工件5下方的加热管13，加热管13能够对保温箱4的内部空间进行加热。当然，加热机构也可采用加热盘管等，在此不做限定。

进一步的，为保证加热效果，保温箱4中还设有温度传感器，温度传感器和加热机构均与控制机构相连，控制机构能够根据温度传感器的测量结果控制加热机构载荷，从而使保温箱4中的温度等于车辆行驶时动力总成的温度。

另外，为方便拆装试验工件5，台面12设有平行伸缩轴3的导轨，移动滑台16设置在导轨上，且能够沿导轨移动。测试前先将保温箱4的顶盖打开，将移动滑台16向远离保温箱4的方向移动，此时伸缩轴3在过孔中沿轴向移动，伸缩轴3位于过孔中的一端直径大于过孔直径，从而能够限制移动滑台16的移动范围，避免伸缩轴3从过孔中移出。将试验工件5安装在摆动轴6上之后，再将移动滑台16向靠近保温箱4的方向移动，连接伸缩轴3和试验工件5，完成试验工件5的固定，最后对移动滑台16进行定位，避免其在实验过程中发生移动，保证轴向力稳定作用在试验工件5上。

本实施例中，双质量飞轮轴承疲劳试验机还设有加热装置，其能够模拟车辆动力总成的温度对试验工件5进行加热，从而使测试结果更加准确。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的双质量飞轮轴承疲劳试验机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，包括：

台面(12)；

固定机构，位于所述台面(12)上，用于与试验工件(5)的第一端相连、以对其进行固定；

摆动轴(6)，用于与试验工件(5)的第二端相连、以带动试验工件(5)的第二端沿周向往复运动；

驱动机构，与所述摆动轴(6)通过传动机构相连、以带动所述摆动轴(6)沿周向往复运动；

加载机构，用以向试验工件(5)施加载荷作用。

2.根据权利要求1所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述加载机构包括用以向试验工件(5)施加轴向力的轴向力加载机构和用以向试验工件(5)施加弯矩的弯矩加载机构。

3.根据权利要求2所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述固定机构包括移动滑台(16)和用以与试验工件(5)相连的伸缩轴(3)，所述伸缩轴(3)与所述移动滑台(16)相连，所述台面(12)设有平行所述伸缩轴(3)的导轨，所述移动滑台(16)设置在所述导轨上，且能够沿所述导轨移动。

4.根据权利要求3所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述轴向力加载机构为加载气缸(1)，所述加载气缸(1)的缸筒与所述移动滑台(16)相连，活塞与所述伸缩轴(3)的一端相连、以向试验工件(5)施加轴向力。

5.根据权利要求4所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述活塞与所述伸缩轴(3)之间设有用以测量轴向力的力传感器(2)。

6.根据权利要求3所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述弯矩加载机构包括负载块(14)和连接所述负载块(14)与所述伸缩轴(3)的钢丝绳(15)。

7.根据权利要求3所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，还包括用以加热试验工件(5)的加热装置。

8.根据权利要求7所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述加热装置包括保温箱(4)，试验工件(5)设置于所述保温箱(4)中，所述摆动轴(6)和所述伸缩轴(3)穿过所述保温箱(4)相对两侧的侧壁与试验工件(5)相连，所述保温箱(4)中设有用以加热的加热机构。

9.根据权利要求8所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述加热装置还包括用以测量所述保温箱(4)中温度的温度传感器和用以根据所述温度传感器的测量结果、以控制所述加热机构载荷的控制机构。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的双质量飞轮轴承疲劳试验机，其特征在于，所述传动机构为摆动拨叉(8)，所述驱动机构包括驱动电机(10)和与其机轴相连的偏心轴(11)，所述摆动轴(6)与所述摆动拨叉(8)销接，所述偏心轴(11)与所述摆动拨叉(8)可转动的连接、以带动所述摆动轴(6)沿周向往复运动。

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