CN216621740U - 一种轴承试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轴承领域，具体公开了一种轴承试验机。该轴承试验机，至少包括试验轴和试验头；所述的试验轴包括支撑分段和试验分段，所述的支撑分段和试验分段偏心设置；所述的试验分段上设有第一轴承安装部；所述的试验头包括第二轴承安装部和被动式旋转驱动单元，所述的被动式旋转驱动单元包括叶片。以上所述的轴承试验机可以很好的偏心轴工况下的待试轴承的运动及受载情况，准确的进行待试轴承工作寿命测试，具有结构简单，安装调试方便，操作便捷，试验效率高等优点。

Description

一种轴承试验机

技术领域

本实用新型涉及轴承领域，尤其涉及一种轴承试验机。

背景技术

轴承是机械设备中常见的零部件之一，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承的工作寿命是轴承的重要性能参数，在轴承设计和生产时，需要对轴承的工作寿命进行测试。

常见的轴承工作寿命的测试方法即通过轴承的高速运转，模拟轴承的使用工况，并在运转特定时间后，分析轴承损耗情况，判断轴承的工作寿命。

但轴承的工作工况复杂多变，例如：载荷大小和方向多变、工作环境复杂多变等，工况模拟的难度较大，设备结构复杂。特别是在用于偏心轴的齿轮，例如内燃机内的曲柄连杆传动结构，在运转时，轴承伴随偏心轴做公转，同时相对于偏心轴自转，承受的载荷大小与方向频繁变化，工况模拟的难度很大，试验设备结构复杂，调试困难，试验成本高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种轴承试验机，可以很好的偏心轴工况下的待试轴承的运动及受载情况，准确的进行待试轴承工作寿命测试，具有结构简单，安装调试方便，操作便捷，试验效率高等优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案如下：一种轴承试验机，至少包括：

试验轴，所述的试验轴包括支撑分段和试验分段，所述的支撑分段和试验分段偏心设置；所述的试验分段上设有第一轴承安装部；

试验头，所述的试验头包括第二轴承安装部和被动式旋转驱动单元，所述的被动式旋转驱动单元包括叶片；

试验状态下，所述的第一轴承安装部与第二轴承安装部配合形成待试轴承安装空间。

试验时，将待试轴承安装在待试轴承安装空间内，对应的，试验头通过待试轴承与试验分段旋转活动连接。外部驱动试验轴转动，试验轴带动试验头围绕支撑分段的轴线公转。由于被动式旋转驱动单元上设置有叶片，试验头公转时，在试验介质的阻力作用下，试验头开始逐步相对于试验分段自转。通过控制试验头的公转即自转转速，即可间接控制待试轴承的受载。

通过上述试验机，可以巧妙的模拟出偏心轴工况下的待试轴承的运动及受载情况，准确的进行待试轴承工作寿命测试。具有结构简单，安装调试方便，操作便捷，试验效率高等优点。

作为优选，还包括试验箱，所述的试验箱内设有容腔，所述的容腔密封设置；试验状态下，所述的支撑分段与试验箱旋转活动连接，所述的试验分段伸入容腔内；所述的试验头置于容腔内。

密闭设置的容腔可以很好的约束试验介质，便于模拟各种特殊工况，例如盐雾、粉尘等。还为调整试验介质的温度和压力参数创造了条件。

作为优选，还包括压力控制模块，所述的压力控制模块用于调整容腔内的压力。

作为优选，所述的试验箱上设有透明材料制成的视窗，便于在试验过程中实时监测试验头的运转状态。

作为优选，还包括温控模块，所述的温控模块包括设置在容腔内的加热元件、及用于监控容腔内温度的测温单元。

作为优选，所述的第一轴承安装部包括第一压板和第一轴承套圈安装槽，所述的第二轴承安装部包括第二压板和第二轴承套圈安装槽。

作为优选，所述的叶片在垂直于回转中心线的断面上的投影呈弧形。在叶片公转时，叶片对试验介质产生推力，对应的试验介质对叶片产生反作用力，在反作用力作用下，试验头被动自转。叶片呈弧形设置，在试验介质内的流动跟顺畅，对试验头的转动状态控制跟便捷准确。

作为优选，所述叶片在沿回转中心线的剖面上的投影部分或全部相对于回转中心线倾斜设置。试验介质对叶片的反作用力存在轴向分量，可以模拟待试轴承承受轴向载荷的工况。

作为优选，所述的被动式旋转驱动单元包括基部，所述的叶片固定设置在基部上，叶片的结构稳定性更好，可以在高转速下运转，为待试轴承提供可靠稳定的载荷。

作为优选，还包括试验台和隔离罩，所述的隔离罩设置在试验台上；试验状态下，所述的试验轴和试验头设置在隔离罩内。隔离罩可以起到防护作用。

附图说明

图1为本实施例轴承试验机的结构示意图；

图2为本实施例轴承试验机去除隔离罩状态的结构示意图；

图3为本实施例轴承试验机中试验箱与试验轴连接状态的结构示意图；

图4为本实施例轴承试验机中试验箱与试验轴连接状态另一视角的结构示意图；

图5为本实施例轴承试验机中试验箱与试验轴连接状态的剖视图；

图6为本实施例轴承试验机中试验箱与试验轴连接状态上侧的斜视图；

图7为本实施例轴承试验机中试验轴与试验台连接状态的结构示意图；

图8为本实施例轴承试验机中试验轴与试验台连接状态另一视角的结构示意图；

图9为本实施例轴承试验机中试验轴与试验台连接状态的剖视图；

图10为本实施例轴承试验机中试验头的结构示意图；

图11为本实施例轴承试验机中试验轴的结构示意图；

图12为本实施例轴承试验机中试验头另一视角的结构示意图；

图13为本实施例轴承试验机中试验头的正视图；

图14为本实施例轴承试验机中试验头的侧视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-图5所示，一种轴承试验机，包括试验台1、驱动装置2、试验轴5和试验头6，所述的驱动装置2设置在试验台1上。其中的驱动装置2优选采用电机，并通过联轴器或传动带与试验轴5连接。其中的所述的试验轴5与试验台1旋转活动连接，优选使用轴承进行连接。

如图7-图9所示，所述的试验轴5包括支撑分段51和试验分段52，所述的支撑分段51和试验分段52偏心设置。如图11所示，所述的试验分段52上设有第一轴承安装部，所述的第一轴承安装部包括第一压板54和第一轴承套圈安装槽53。如图10所示，所述的试验头6包括第二轴承安装部和被动式旋转驱动单元，所述的被动式旋转驱动单元包括叶片61。所述的第二轴承安装部包括第二压板62和第二轴承套圈安装槽63。试验状态下，所述的第一轴承安装部与第二轴承安装部配合形成待试轴承安装空间。

待试轴承的内圈可以安装在试验头6上，也可以安装在试验轴5上，在本实施例中，以内圈安装在试验轴5上，外圈安装在试验头6上为例说明。如图9所示，具体的，外圈插入试验头6的第二轴承套圈安装槽63内，并与第二轴承套圈安装槽63间隙配合，最后通过第二压板62压紧；内圈套入试验轴5上的第一轴承套圈安装槽53内，并与试验轴5间隙配合，最后通过第一压板54压紧。第一压板54与试验轴5可拆连接，第二压板62与试验头6可拆连接，便于待试轴承的拆装更换。

如图12和图13所示，所述的叶片61在垂直于回转中心线的断面上的投影呈弧形。在叶片61公转时，叶片61对试验介质产生推力，对应的试验介质对叶片61产生反作用力，在反作用力作用下，试验头6被动自转。叶片61呈弧形设置，在试验介质内的流动跟顺畅，对试验头6的转动状态控制跟便捷准确。

如图14所示，所述叶片61在沿回转中心线的剖面上的投影部分或全部相对于回转中心线倾斜设置。试验介质对叶片61的反作用力存在轴向分量，可以模拟待试轴承承受轴向载荷的工况。

如图12-图14所示，所述的被动式旋转驱动单元包括基部，所述的叶片61固定设置在基部上，叶片61的结构稳定性更好，可以在高转速下运转，为待试轴承提供可靠稳定的载荷。

如图12-图14所示，作为一种具体的实施方式，所述的基部包括中心轴65和背板64，所述的中心轴65垂直于背板64设置，所述的中心轴65与轴承套圈安装槽同轴设置。所述叶片61的一端与中心轴65固定连接，一侧与背板64固定连接，优选叶片61与中心轴65和背板64一体成型。所述的叶片61围绕中心轴65以螺旋状延伸。

试验时，将待试轴承10安装在待试轴承安装空间内，对应的，试验头6通过待试轴承10与试验分段52旋转活动连接。驱动装置2带动试验轴5转动，试验轴5带动试验头6围绕支撑分段51的轴线公转。由于被动式旋转驱动单元上设置有叶片61，试验头6公转时，在试验介质的阻力作用下，试验头6开始逐步相对于试验分段52自转。通过控制试验头6的公转及自转转速，即可间接控制待试轴承10的受载。

通过上述试验机，可以巧妙的模拟出偏心轴工况下的待试轴承的运动及受载情况，准确的进行待试轴承工作寿命测试。具有结构简单，安装调试方便，操作便捷，试验效率高等优点。

如图2-图6所示，还包括试验箱4，所述的试验箱4设置在试验台1上，所述的试验箱4内设有容腔42。试验状态下，所述的支撑分段51与试验箱4旋转活动连接，优选采用轴承连接。所述的试验分段52伸入容腔42内，所述的驱动装置2与支撑分段51连接，所述的试验头6置于容腔42内。

如图5所示，所述的容腔42密封设置，密闭设置的容腔42可以很好的约束试验介质，便于模拟各种特殊工况，例如盐雾、粉尘等。还为调整试验介质的温度和压力参数创造了条件。此处的试验介质可以为气态介质，也可以为液态介质，为了保证试验头6的被动旋转效果，优选采用液态介质。与气态介质相比，液态介质的黏性更大，试验头6公转时收到的阻力更大，进而可以保证试验头6有效自转，并且待试轴承所受的载荷也更稳定可靠。

如图4所示，所述的试验箱4上设有透明材料制成的视窗41，便于在试验过程中实时监测试验头6的运转状态。

如图5所示，还包括压力控制模块，所述的压力控制模块包括加压设备、及监控容腔42内压力的测压单元72，所述的加压设备与容腔42连通的气泵或液压机，所述的试验箱上设有与加压设备连通的加压接头71。所述的压力控制模块用于调整容腔42内的压力，所述的测压单元72可以为压力传感器。

如图5所示，还包括温控模块，所述的温控模块包括设置在容腔42内的加热元件82、及用于监控容腔42内温度的测温单元81。

如图1所示，还包括隔离罩3，所述的隔离罩3设置在试验台1上，并与试验台1可拆连接。所述的试验箱4和试验轴5置于隔离罩3内。所述的隔离罩3设有操作口。隔离罩3可以起到防护作用。

还包括控制模块，所述的控制模块包括控制器和转速测量单元9，所述的转速测量单元9设置在实验台上，并用于测量试验头6的转速。所述的转速传感器可以为激光式、磁敏式等，并优选设置在试验箱4上。试验头6的转速作为控制待试轴承运转状态的核心参数，转速测量单元9检测试验头6的转速，并反馈给控制器，控制器根据试验头6的实时转速，控制电机的工作状态。

所述的温控模块、压力控制模块分别于控制器电连接，自动控制容腔42内试验介质的温度和压力。

一种轴承试验方法，采用如上所述的轴承试验机，至少包括如下步骤：

步骤一将待试轴承装入待试轴承安装空间内；

步骤二向试验箱4的容腔42内注入试验介质，至试验头6完全置于试验介质内；

步骤三驱动装置2工作，带动试验轴5相对于试验箱4转动，并进一步带动试验头6在试验介质内围绕支撑分段51的中心线公转；在试验介质的阻力作用下，试验头6开始被动的围绕试验分段52的中心线自转；

步骤四根据测温单元、测压单元的反馈，调整试验箱内试验介质的参数；根据转速测量单元的反馈，调整驱动装置的工作状态；观察待试轴承的运行情况。

总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承试验机，其特征在于，至少包括：

试验轴，所述的试验轴包括支撑分段和试验分段，所述的支撑分段和试验分段偏心设置；所述的试验分段上设有第一轴承安装部；

试验头，所述的试验头包括第二轴承安装部和被动式旋转驱动单元，所述的被动式旋转驱动单元包括叶片；

试验状态下，所述的第一轴承安装部与第二轴承安装部配合形成待试轴承安装空间。

2.根据权利要求1所述的轴承试验机，其特征在于：还包括试验箱，所述的试验箱内设有容腔，所述的容腔密封设置；试验状态下，所述的支撑分段与试验箱旋转活动连接，所述的试验分段伸入容腔内；所述的试验头置于容腔内。

3.根据权利要求2所述的轴承试验机，其特征在于：还包括压力控制模块，所述的压力控制模块用于调整容腔内的压力。

4.根据权利要求2所述的轴承试验机，其特征在于：所述的试验箱上设有透明材料制成的视窗。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的轴承试验机，其特征在于：还包括温控模块，所述的温控模块包括设置在容腔内的加热元件、及用于监控容腔内温度的测温单元。

6.根据权利要求1所述的轴承试验机，其特征在于：所述的第一轴承安装部包括第一压板和第一轴承套圈安装槽，所述的第二轴承安装部包括第二压板和第二轴承套圈安装槽。

7.根据权利要求1-4、6中任一项所述的轴承试验机，其特征在于：所述的叶片在垂直于回转中心线的断面上的投影呈弧形。

8.根据权利要求7所述的轴承试验机，其特征在于：所述叶片在沿回转中心线的剖面上的投影部分或全部相对于回转中心线倾斜设置。

9.根据权利要求7或8所述的轴承试验机，其特征在于：所述的被动式旋转驱动单元包括基部，所述的叶片固定设置在基部上。

10.根据权利要求1-4、6、8、9中任一项所述的轴承试验机，其特征在于：还包括试验台和隔离罩，所述的隔离罩设置在试验台上；试验状态下，所述的试验轴和试验头设置在隔离罩内。

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