CN214373336U - 检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承检测设备，公开检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，包括底座、箱体、轴向加载装置和径向加载装置，箱体安装在底座上，径向加载装置安装在箱体上端面上，还包括第一加载臂和第二加载臂，第一加载臂一端与第二加载臂固定连接，轴向加载装置安装在底座上，第一加载臂另一端与轴向加载装置滑动连接，第二加载臂另一端与径向加载装置铰接，第二加载臂固定有上夹具，箱体上安装有下夹具。第一加载臂和第二加载臂连接形成的加载臂，由于轮毂轴承的尺寸不固定，因此要求加载臂的位置是可变动的。为保证加载臂的施加的载荷能处在载荷点所在的水平面上，因此在加载臂上采用了可变长度的关节式结构设计，有利于保持加载位置的稳定性。

Description

检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机

技术领域

本实用新型涉及轴承检测设备，尤其涉及检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机。

背景技术

轮毂轴承单元在工作过程中是一个相对封闭的状态，散热状态不容乐观，并且由于外部激励存在的不确定性，轮毂轴承内部的振动很大程度上受到实际路况路面冲击的影响。轴承内部的摩擦磨损状态的主要取决于外部的激励情况，因此轴承接触副之间的摩擦状态非常复杂。由于滚子与滚道接触状态的特殊性，在振动与交变载荷的驱使下，由于金属表面变形状态的不同，将会在接触面上出现非常细微的相对运动。不同于宏观大尺度上的运动，微动摩擦出现在紧密结合的接触面是，润滑油或润滑脂无法作用。在长年累月的摩擦腐蚀下，轴承将会出现不可逆的微动磨损，从而引起汽车轮毂轴承的失效。鉴于此，很有必要推出一种可以对汽车轮毂轴承进行微动磨损台架试验的机器，以满足汽车轮毂轴承微动磨损质量检测需求。

目前的检测设备都只能对轮毂轴承进行单向检测，即轴向或者径向，例如申请号为201510780730.2的水润滑径向推力组合式滑动轴承性能实验台。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中试验机只能进行单向检测的缺点，提供检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，包括底座、箱体、轴向加载装置和径向加载装置，箱体安装在底座上，径向加载装置安装在箱体上端面上，还包括第一加载臂和第二加载臂，第一加载臂一端与第二加载臂螺栓固定连接，轴向加载装置安装在底座上，第一加载臂另一端与轴向加载装置滑动连接，第二加载臂另一端与径向加载装置铰接，第二加载臂下端面固定有上夹具，箱体上安装有与上夹具相对的下夹具。本试验机能够同时对轮毂轴承加载轴向力和径向力，从而来检测轮毂轴承轴向磨损值和径向磨损值，轴向加载装置和径向加载装置之间通过第一加载臂和第二加载臂连接，实现双向加载。第一加载臂和第二加载臂连接形成的加载臂，由于轮毂轴承的尺寸不固定，因此要求加载臂的位置是可变动的。为保证加载臂的施加的载荷能处在载荷点所在的水平面上，因此在加载臂上采用了可变长度的关节式结构设计，有利于保持加载位置的稳定性。

作为优选，第一加载臂为一体式连接臂，第一加载臂包括导向杆和安装板，导向杆形状为直杆形，轴向加载装置包括滑套，导向杆与滑套连接并形成滑动副，第二加载臂形状为直角形的折弯板，第二加载臂包括第一折弯板和第二折弯板，第一折弯板与安装板螺栓连接，第二折弯板与径向加载装置铰接。

作为优选，轴向加载装置还包括轴向油缸基座、轴向油缸、轴向压力传感器和轴向位置传感器，轴向油缸安装在轴向油缸基座上，轴向油缸内的伸缩杆与轴向压力传感器连接，轴向压力传感器另一端通过第一吊耳与滑套下端面的第二吊耳铰接，轴向位移传感器安装在轴向油缸上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，轴向油缸为比例伺服油缸。

作为优选，径向加载装置包括径向油缸基座、径向油缸、径向压力传感器和径向位移传感器，径向油缸基座固定在箱体上端面，径向油缸通过螺栓固定在径向油缸基座上，径向油缸内的伸缩杆与径向压力传感器连接，径向压力传感器另一端通过第三吊耳与第二加载臂上的第四吊耳铰接，径向位移传感器安装在径向油缸上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，径向油缸为比例伺服油缸。

作为优选，箱体内安装有控制器，轴向加载装置和径向加载装置都与控制器连接。

作为优选，第二加载臂上安装有垂直于箱体上端面的第一角度传感器，下夹具下端侧壁上固定有第二角度传感器，第一角度传感器和第二角度传感器都与控制器连接并将各自的角度信息发送给控制器，第一角度传感器和第二角度传感器摆动角度相同。

本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

1)采用伺服液压加载的方式对加载臂进行控制，达到实现模拟道路运载实况效果的台架试验模式。

2)两加载臂分别由轴向加载装置和控制径向加载装置，可以精确控制轴向、径向加载力，以达到输出指定合力的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的下夹具及其上部件的结构示意图。

图3是图2部件的第二位置状态下的结构示意图。

以上附图中各数字标号所指代的部位名称如下：其中，10—底座、11—箱体、12—轴向加载装置、13—径向加载装置、14—第一加载臂、15—第二加载臂、16—上夹具、17—上夹具、18—第一角度传感器、19—第二角度传感器、121—滑套、122—轴向油缸基座、123—轴向油缸基座、124—轴向压力传感器、125—第一吊耳、126—第二吊耳、131—径向油缸基座、132—径向油缸、133—径向压力传感器、134—第三吊耳、141—导向杆、142—安装板、151—第一折弯板、152—第二折弯板、153—第四吊耳、171—齿轮、172—固定板、173—间隙、174—定位销、175—锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图1-3与实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，包括底座10、箱体11、轴向加载装置12和径向加载装置13，箱体11通过螺栓安装在底座10上，由于箱体11需要承受较大的轴向和径向载荷，因此，箱体11的材料选用40mm厚的钢板。径向加载装置13水平横向安装在箱体11上端面上，试验机还包括第一加载臂14和第二加载臂15，第一加载臂14一端与第二加载臂15螺栓固定连接，轴向加载装置12竖直安装在底座10上，第一加载臂14另一端与轴向加载装置12滑动连接，第二加载臂15另一端与径向加载装置13铰接。径向加载装置13加载径向压力时，第二加载臂15到轮毂轴承之间的距离可以通过调整第二加载臂15的厚度来实现。第二加载臂15下端面固定有上夹具16，箱体11上安装有与上夹具16相对的下夹具17。本试验机能够同时对轮毂轴承加载轴向力和径向力，从而来检测轮毂轴承轴向磨损值和径向磨损值，轴向加载装置12和径向加载装置13之间通过第一加载臂14和第二加载臂15连接，实现双向加载。第一加载臂14和第二加载臂15连接形成的加载臂，由于轮毂轴承的尺寸不固定，因此要求加载臂的位置是可变动的。为保证加载臂的施加的载荷能处在载荷点所在的水平面上，因此在加载臂上采用了可变长度的关节式结构设计，有利于保持加载位置的稳定性。

第一加载臂14为一体式连接臂，第一加载臂14包括导向杆141和安装板142，导向杆141形状为直杆形，轴向加载装置12包括滑套121，导向杆141与滑套121连接并形成滑动副，当径向加载装置13启动并推动第二加载臂15时，滑套121相对滑动在导向杆141上。第二加载臂15形状为直角形的折弯板，第二加载臂15包括第一折弯板151和第二折弯板152，第一折弯板151与安装板142螺栓连接，第二折弯板152与径向加载装置13铰接，当轴向加载装置12启动并拉动第一加载臂14时，滑套121也能够相对滑动在导向杆141上，同时第一加载臂14带动第二加载臂15摆动并压紧轮毂轴承。

轴向加载装置12还包括轴向油缸基座122、轴向油缸123、轴向压力传感器124和轴向位置传感器，轴向压力传感器124的测量范围在0～20000N，其工作原理是，将电阻应变片接成惠斯登电桥的形式，在受到一定载荷影响时，电阻应变片在变形过程中，发生应变。因此电阻应变片的电压发生变化，经过控制器的数据转换，可以实时将载荷数据反馈到显示屏上。轴向油缸123通过螺栓安装在轴向油缸基座122上，轴向油缸123内的伸缩杆与轴向压力传感器124连接，轴向压力传感器124另一端通过第一吊耳125与滑套121下端面的第二吊耳126铰接，第一吊耳125一端与轴向压力传感器124固定连接，第一吊耳125另一端设有吊孔，第二吊耳126的数量为两个，第一吊耳125安装在两个第二吊耳126之间，第一吊耳125与第二吊耳126之间通过销轴连接。轴向位移传感器安装在轴向油缸123上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，轴向油缸123为比例伺服油缸，比例伺服油缸是主机部件上的主要加载装置，其主要功能就是驱动加载臂运动，将运动能量与运动信号传递到试样与夹具上。比例伺服油缸在换向阀的控制下，做水平方向的频率往复运动。由于微动磨损试验过程中载荷频率高，工作环境恶劣，因此比例伺服油缸配有静压润滑系统，防止过度疲劳与磨损，保证整个加载系统的寿命。

径向加载装置13包括径向油缸基座131、径向油缸132、径向压力传感器133和径向位移传感器，径向压力传感器133的测量范围与轴向压力传感器124相同，其工作原理也与轴向压力传感器124相同。径向油缸基座131通过螺栓固定在箱体11上端面，径向油缸132通过螺栓固定在径向油缸基座131上，径向油缸132内的伸缩杆与径向压力传感器133连接，径向压力传感器133另一端通过第三吊耳134与第二加载臂15上的第四吊耳153铰接，第四吊耳153的数量为两个且都焊接在第二加载臂15的第二折弯板152上，第三吊耳134设在两个第四吊耳153之间，第三吊耳134和第四吊耳153之间通过销轴连接，径向位移传感器安装在径向油缸132上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，径向油缸132为比例伺服油缸，径向油缸132与轴向油缸123的功能和控制原理相同。

箱体11内安装有控制器，轴向加载装置12和径向加载装置13都与控制器连接。

试验机的检测原理如下：

S1，启动控制器，先在控制器上输入轮毂轴承出厂时的轴向高度和径向直径；

S2，将轮毂轴承安装在下夹具17上并通过螺栓锁紧；

S3，确定第二加载臂15和下夹具17的初始位置，第一角度传感器18和第二角度传感器19的角度信息通过控制器显示在显示屏上，确定两个角度是否为零位，是零位进行下一步，否者调整到零位；

S4，检测轮毂轴承轴向方向的磨损值，控制器同步启动轴向油缸123和液压油缸，轴向油缸123拉动第一加载臂14，第一加载臂14带动第二加载臂15摆动，同时带动上夹具16压向下夹具17上的轮毂轴承，轴向压力传感器124检测轴向油缸123的压力数据并将此压力数据发送给控制器，轴向位移传感器检测轴向油缸123的工作行程并将此行程数据发送给控制器，控制器分析压力数据和出厂的轴向高度形成轴向磨损值，控制器将轴承磨损值显示在显示屏上；

S5，检测轮毂轴承径向的磨损值，控制器启动径向油缸132，径向油缸132推动第二加载臂15，第二加载臂15径向压向轮毂轴承，径向压力传感器133检测径向油缸132的压力数据并将此压力数据发送给控制器，径向位移传感器检测径向油缸132的工作行程并将此形成数据发送给控制器，控制器分析压力数据和出厂的径向直径形成径向磨损值，控制器将径向磨损值显示在显示屏上；

S6，复位轴向油缸123和径向油缸132，取出轮毂轴承。

实施例2

实施例2与实施例1特征基本相同，不同的是第二加载臂15上安装有垂直于箱体11上端面的第一角度传感器18，下夹具17下端侧壁上固定有第二角度传感器19，第一角度传感器18用于检测第二加载比15的摆动角度，第二角度传感器19用于检测下夹具17的摆动角度，第一角度传感器18和第二角度传感器19都与控制器连接并将各自的角度信息发送给控制器，第一角度传感器18和第二角度传感器19摆动角度相同，当轴向加载装置12拉动第一加载臂14时，轴向加载装置12能够轴向加载在轮毂轴承上。箱体11内安装有支撑架，支撑架上固定有液压油缸，液压油缸的伸缩杆上固定有齿条，下夹具17的下端面固定有齿轮171，齿条与齿轮171啮合，液压油缸驱动齿条左右移动，齿条驱动齿轮171左右摆动，从而实现下夹具17左右摆动，保证第二加载臂15的摆动角度与下夹具17的摆动角度能够相等。

实施例3

实施例3与实施例2特征基本相同，不同的是下夹具17的下端面固定有两块相对的固定板172，两块固定板172之间形成间隙173，齿轮171通过间隙173固定在两块固定板172之间，齿轮171通过定位销174固定在两块固定板172上，定位销174上设有定位槽，固定板172上用于安装定位销174的定位孔内壁上设有限位块，定位销174安装在固定板172上时，限位块限位在定位槽上，定位销174两端分别伸出各自端的固定板172外，定位销174两端都设有外螺纹，定位销174通过锁紧螺母175将其固定在固定板172上。齿条伸入到间隙173内与齿轮171啮合，齿条限位在两块固定板172之间，防止下夹具17前后晃动，影响检测的精确性，第二角度传感器19竖直安装在固定板172上。

Claims (6)

1.检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，包括底座(10)、箱体(11)、轴向加载装置(12)和径向加载装置(13)，箱体(11)安装在底座(10)上，径向加载装置(13)安装在箱体(11)上端面上，其特征在于：还包括第一加载臂(14)和第二加载臂(15)，第一加载臂(14)一端与第二加载臂(15)螺栓固定连接，轴向加载装置(12)安装在底座(10)上，第一加载臂(14)另一端与轴向加载装置(12)滑动连接，第二加载臂(15)另一端与径向加载装置(13)铰接，第二加载臂(15)下端面固定有上夹具(16)，箱体(11)上安装有与上夹具(16)相对的下夹具(17)。

2.根据权利要求1所述的检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，其特征在于：第一加载臂(14)为一体式连接臂，第一加载臂(14)包括导向杆(141)和安装板(142)，导向杆(141)形状为直杆形，轴向加载装置(12)包括滑套(121)，导向杆(141)与滑套(121)连接并形成滑动副，第二加载臂(15)形状为直角形的折弯板，第二加载臂(15)包括第一折弯板(151)和第二折弯板(152)，第一折弯板(151)与安装板(142)螺栓连接，第二折弯板(152)与径向加载装置(13)铰接。

3.根据权利要求2所述的检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，其特征在于：轴向加载装置(12)还包括轴向油缸基座(122)、轴向油缸(123)、轴向压力传感器(124)和轴向位置传感器，轴向油缸(123)安装在轴向油缸基座(122)上，轴向油缸(123)内的伸缩杆与轴向压力传感器(124)连接，轴向压力传感器(124)另一端通过第一吊耳(125)与滑套(121)下端面的第二吊耳(126)铰接，轴向位移传感器安装在轴向油缸(123)上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，轴向油缸(123)为比例伺服油缸。

4.根据权利要求1所述的检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，其特征在于：径向加载装置(13)包括径向油缸基座(131)、径向油缸(132)、径向压力传感器(133)和径向位移传感器，径向油缸基座(131)固定在箱体(11)上端面，径向油缸(132)通过螺栓固定在径向油缸基座(131)上，径向油缸(132)内的伸缩杆与径向压力传感器(133)连接，径向压力传感器(133)另一端通过第三吊耳(134)与第二加载臂(15)上的第四吊耳(153)铰接，径向位移传感器安装在径向油缸(132)上用于检测其内伸缩杆伸缩位移，径向油缸(132)为比例伺服油缸。

5.根据权利要求1所述的检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，其特征在于：箱体(11)内安装有控制器，轴向加载装置(12)和径向加载装置(13)都与控制器连接。

6.根据权利要求5所述的检测汽车轮毂轴承微动磨损的试验机，其特征在于：第二加载臂(15)上安装有垂直于箱体(11)上端面的第一角度传感器(18)，下夹具(17)下端侧壁上固定有第二角度传感器(19)，第一角度传感器(18)和第二角度传感器(19)都与控制器连接并将各自的角度信息发送给控制器，第一角度传感器(18)和第二角度传感器(19)摆动角度相同。

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