CN211148036U - 可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其包括推力轴、第一轴承座、芯轴、第二轴承座、垫块、旋转轴和底座，推力轴的第一端与轴向驱动机构相连，推力轴的外表面通过圆柱滚子轴承与第一轴承座相连，推力轴的第二端通过推力轴承与芯轴相连；芯轴的外圆周与被试关节轴承、垫块的内表面配合相连，芯轴通过旋转轴与摆动驱动机构相连；垫块通过球轴承与第二轴承座相连，球轴承通过螺接于第二轴承座上的右端盖进行轴向定位，第一轴承座、第二轴承座分别与底座固连。本装置结构简单，易于装卸，便于实现对中，且通用性强，对于不同尺寸的关节轴承，仅需更换芯轴和垫块即可实现不同轴承关节轴承的寿命试验需求。

Description

可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置

技术领域

本实用新型涉及一种夹具技术领域，更为具体地涉及一种可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置。

背景技术

目前关节轴承寿命试验研究对象，均为承受径向载荷作用下的耐久性指标，这与目前自润滑关节轴承设计与研发过程中均考虑关节轴承的径向支撑和摆动，例如飞机舱门、起落架、整流罩等等。由于自润滑关节轴承具有承载能力大、不需要额外润滑等优点，随着设计的逐步优化、产品安装位置的拓展，在部分新研飞机上开始考虑在部分部件上，例如舵机等，由关节轴承来承受一定的轴向载荷，这就需要在关节轴承以及轴承产品的寿命评估上引入轴向载荷的影响。

目前自润滑关节轴承试验夹具的不足之处在于：1.施加轴向应力与摆动的驱动力存在一定的干涉，造成试验设备较为冗繁；2.试验夹具普遍装拆不便，尤其在狭小空间内；3.关节轴承的对中性差，容易有附加应力；4.夹具通用性不强。

实用新型内容

针对现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种单面装夹被试关节轴承，可以提高试验夹具的通用性、加快安装和拆卸速度、减小对中误差，保证了试验结果的准确性，能够很好地解决上述问题。

本实用新型提供一种可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其包括推力轴、第一轴承座、芯轴、第二轴承座、垫块、旋转轴和底座，所述推力轴的第一端与轴向驱动机构相连，所述推力轴的外表面通过圆柱滚子轴承与第一轴承座相连，所述推力轴第二端的圆孔内设有推力轴承，所述推力轴承与芯轴的第一端配合相连；芯轴的外圆周与垫块的内表面相配合相连，芯轴的轴肩与垫块之间设有被试关节轴承，被试关节轴承的外圈通过垫块的凸肩进行限位，芯轴的第二端与旋转轴的第一端进行键连接，旋转轴的第二端与摆动驱动机构相连；垫块通过球轴承与第二轴承座相连，球轴承通过螺接于第二轴承座上的右端盖进行轴向定位，第一轴承座、第二轴承座分别与底座固连。

优选地，所述圆柱滚子轴承的外径通过左端盖进行轴向定位，所述圆柱滚子轴承的内径通过弹性挡圈进行轴向定位，所述推力轴承通过推力轴承端盖进行轴向定位，所述左端盖、所述推力轴承端盖分别螺接在所述第一轴承座的端部、所述推力轴的端部。

优选地，所述旋转轴的第一端设有内孔，内孔壁设有键槽，键槽和键之间为0.1mm～0.2mm的间隙配合，摆动驱动机构通过键将转矩传递给所述芯轴，进而带动被试关节轴承的内圈转动。

优选地，所述芯轴与推力轴承、所述芯轴与被试关节轴承、所述推力轴与圆柱滚子轴承均为间隙配合，间隙值均为0.013mm～0.038mm。

优选地，所述芯轴与所述垫块为间隙配合，间隙值为0.025mm～0.049mm，所述垫块与球轴承为间隙配合，间隙值为0.013mm～0.038mm。

优选地，所述芯轴的材料为9Cr18轴承钢，所述芯轴的表面硬度最低值为50HRC。

优选地，所述球轴承和圆柱滚子轴承的润滑方式均为脂润滑。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)在夹具两侧分别实现轴向载荷施加和摆动转动驱动，并离散化、模块化夹具内各组成部件，大大简化了轴承寿命夹具结构；

2)通过先拆开陪试轴承支座的方式，易于拆卸，在环境箱、三综合箱等狭小空间内依然可以实现快速拆卸和安装；

3)两件轴承座便于对中，避免了由于对中精度不高造成被试轴承承受附加应力而造成试验精度的降低；

4)本寿命试验夹具通用性强，对于不同尺寸的关节轴承，仅需更换芯轴和垫块即可实现不同轴承关节轴承的寿命试验需求。

附图说明

图1为航空低速重载自润滑关节轴承寿命试验夹具示意图。

附图标记：

1、推力轴；2、弹性挡圈；3、圆柱滚子轴承；4、左端盖；5、第一轴承座；6、推力轴承；7、推力轴承端盖；8、芯轴；9、被试关节轴承；10、第二轴承座；11、球轴承；12、右端盖；13、垫块；14、键；15、旋转轴；16、底座。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，如图1所示，主要包括推力轴1、第一轴承座5、芯轴8、第二轴承座10、垫块13、旋转轴15和底座16，夹具的左侧设有轴向驱动机构，通过推力轴1实现了轴向载荷由左向右施加，夹具的右侧设有摆动驱动机构，通过旋转轴15进行摆动驱动，通过对夹具装置中的各组成部件进行离散化及模块化，从而简化轴承寿命夹具的结构。

推力轴1的左侧外径与圆柱滚子轴承3的内圈内径相配合，推力轴1右侧内孔与推力轴承6的外圈相配合，内孔为推力轴承6提供了径向支撑和轴向限位，同时，内孔设有锥形低槽，使推力轴承6在安装后，推力轴承6的内端面侧面距内孔底面仍有一定深度，从而便于对推力轴承6的拆卸。推力轴1左侧外径上安装有弹性挡圈2，用来限制推力轴承6的内圈向左移动，第一轴承座5的左端面有均布的六个螺纹孔，通过螺栓与左端盖4相连接，从而限制推力轴承6的外圈向左移动，第一轴承座5的内孔右侧有一个凸台，限制推力轴承6的内圈向右移动；推力轴1的右侧端面有6个螺纹孔，与推力轴承端盖7进行螺纹连接，以对推力轴承6进行轴向限制；第一轴承座5的下部通过螺栓连接固定底座16上，第一轴承座5的内孔与推力轴承6的外圈外径相配合，对其提供径向支撑。

芯轴8为阶梯轴，按照结构分成了从左向右共分为4部分：最左端为一段阶梯轴，用来与推力轴承6的内圈内径配合，小轴肩用来传递向右的轴向载荷；中部的大轴肩用于对被试关节轴承9施加向右的轴向载荷；芯轴的中部与垫块13的内孔相配合；最右侧的阶梯轴上设有键槽，与键14配合，传递转矩，使被试产品实现周向的摆动；优选地，芯轴8的键槽宽度和键14之间有0.1mm到0.2mm的间隙。

垫块13的左侧凸肩端面与被试关节轴承9的外圈端面相配合，将轴向力通过第二轴承座10传递给底座16，实现对被试关节轴承9内外圈施加轴向载荷；球轴承11通过垫块13对芯轴8起到径向支撑，球轴承11的外圈由右端盖12进行轴向限位，球轴承11的内圈由垫块13的轴肩进行轴向定位。优选地，对于不同尺寸的关节轴承，通过更换芯轴8和垫块13的规格，可以实现不同关节轴承的寿命试验需求。

第二轴承座10的下部通过螺栓连接固定底座16上，第二轴承座10的内孔与球轴承11的外径相配合，对其提供径向支撑；第二轴承座10的右端面设有均布的六个螺纹孔，通过螺栓与右端盖12相连接。优选地，第一轴承座5与第二轴承座10一起加工，中间孔的对中容易保证，只要实用一定精度的轴承就可保证对中，避免了由于对中精度不高造成被试轴承承受附加应力而造成试验精度的降低。

旋转轴15的右端与摆动驱动机构相连接，推力轴15左侧内孔壁有键槽，通过键14将周向的转矩传递给芯轴8，并带动被试关节轴承9的内圈转动，旋转轴15的左端面与垫块13的右端面有一段距离，避免相互干涉。

优选地，芯轴8的外径与推力轴承的内圈内径为间隙配合，芯轴8的外径与被试关节轴承9的内径为间隙配合，推力轴1的外径与圆柱滚子轴承3的内圈内径也为间隙配合，且间隙值均为0.013mm～0.038mm。芯轴8的外径与垫块13的内径为间隙配合，间隙值为0.025mm～0.049mm，垫块13的外径与球轴承11的内径为间隙配合，间隙值为0.013mm～0.038mm。芯轴8的材料为9Cr18轴承钢，芯轴8的表面硬度至少达到50HRC，球轴承11和圆柱滚子轴承3的润滑方式均为脂润滑。

本夹具装置的拆卸步骤：

(1)芯轴8的键槽和键14之间为间隙配合，将旋转轴15及相固连的摆动驱动机构向右移动并拆除；

(2)拆除与第二轴承座10相螺接的固定底座16，取下右侧的球轴承11组件；

(3)保持左侧的轴向驱动机构及推力轴1等结构不动，拆除芯轴8上的被试关节轴承9。

夹具的安装步骤为上述拆卸过程的逆过程。

最后应说明的是：以上所述各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其包括推力轴、第一轴承座、芯轴、第二轴承座、垫块、旋转轴和底座，其特征在于，

所述推力轴的第一端与轴向驱动机构相连，所述推力轴的外表面通过圆柱滚子轴承与第一轴承座相连，所述推力轴的第二端的圆孔内设有推力轴承，所述推力轴承与芯轴的第一端配合相连；芯轴的外圆周与垫块的内表面相配合相连，芯轴的轴肩与垫块之间设有被试关节轴承，被试关节轴承的外圈通过垫块的凸肩进行限位，芯轴的第二端与旋转轴的第一端进行键连接，旋转轴的第二端与摆动驱动机构相连，以及垫块通过球轴承与第二轴承座相连，球轴承通过螺接于第二轴承座上的右端盖进行轴向定位，第一轴承座、第二轴承座分别与底座固连。

2.根据权利要求1所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述圆柱滚子轴承的外径通过左端盖进行轴向定位，所述圆柱滚子轴承的内径通过弹性挡圈进行轴向定位，所述推力轴承通过推力轴承端盖进行轴向定位，所述左端盖、所述推力轴承端盖分别螺接在所述第一轴承座的端部、所述推力轴的端部。

3.根据权利要求2所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述旋转轴的第一端设有内孔，内孔壁设有键槽，键槽和键之间为0.1mm～0.2mm的间隙，摆动驱动机构通过键将转矩传递给所述芯轴，进而带动被试关节轴承的内圈转动。

4.根据权利要求2所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述芯轴与推力轴承、所述芯轴与被试关节轴承、所述推力轴与圆柱滚子轴承均为间隙配合，间隙值均为0.013mm～0.038mm。

5.根据权利要求2所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述芯轴与所述垫块为间隙配合，间隙值为0.025mm～0.049mm，所述垫块与球轴承为间隙配合，间隙值为0.013mm～0.038mm。

6.根据权利要求5所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述芯轴的材料为9Cr18轴承钢，所述芯轴的表面硬度最低值为50HRC。

7.根据权利要求4所述可施加轴向载荷的自润滑关节轴承寿命试验夹具装置，其特征在于，所述球轴承和圆柱滚子轴承的润滑方式均为脂润滑。

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