CN217132563U - 一种轴承测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了轴承测试领域的一种轴承测试装置，包括从上到下依次包括电机座组件、上梁组件、上轴承组件、下轴承组件、加载组件以及下梁；所述电机座组件与上梁组件固连，驱使上梁组件中主轴的旋转；所述下梁、下轴承组件、上轴承组件中穿过有导柱，所述导柱的上下端部分别固定在上梁组件与下梁上；所述上轴承组件包括上试样、动块、与所述上梁组件底面固定的上轴承座以及固定在所述上轴承座底部的上试样座，所述主轴穿过上轴承座与上试样座，所述动块固定在主轴的轴端，所述上试样放置在所述动块与上试样座之间；本实用新型适合于评定自润滑轴承材料、表面薄层或层状复合材料、固体润滑材料的减摩耐磨特性和综合使用性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承测试领域，具体是一种轴承测试装置。
背景技术
轴承在使用时，在理想情况下，当载荷和转速适中时，润滑和密封良好时，即使经过长期运转，也不会出现明显的影响轴承性能的磨损。但是在实际应用中，轴承经过一段时间运转后，在与零件接触或摩擦的部位存在不同程度的磨损，影响其稳定性和使用寿命。因此，测试轴承在不同因素下的使用寿命和摩擦性能是极有必要的。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种轴承测试装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种轴承测试装置，从上到下依次包括电机座组件、上梁组件、上轴承组件、下轴承组件、加载组件以及下梁；所述电机座组件与上梁组件固连，驱使上梁组件中主轴的旋转；所述下梁、下轴承组件、上轴承组件中穿过有导柱，所述导柱的上下端部分别固定在上梁组件与下梁上；所述上轴承组件包括上试样、动块、与所述上梁组件底面固定的上轴承座以及固定在所述上轴承座底部的上试样座，所述主轴穿过上轴承座与上试样座，所述动块固定在主轴的轴端，所述上试样放置在所述动块与上试样座之间；
所述加载组件固定在下梁的上方，所述下轴承组件包括下试样座，所述下试样座的顶端固定下试样，所述动块通过主轴带动旋转，下试样座在加载组件提供的加载力下沿导柱滑动，所述动块分别与上试样、下试样的端面接触构成滑动摩擦副，所述下试样的一侧安装有温度传感器，所述下轴承组件还包括检测加载力的压力传感器以及检测摩擦力的摩擦力传感器。
在一些实施例中，所述加载组件包括丝杆升降机、减速机、加载弹簧座以及加载弹簧，所述丝杆升降机固定在下梁上，减速机与所述丝杆升降机连接，所述加载弹簧座安装在所述丝杆升降机的升降端，加载弹簧座内部设置加载柱，所述加载柱外侧缠绕有加载弹簧。
在一些实施例中，所述下轴承组件还包括动梁、轴向轴承座、关节轴承座、支撑套、下轴承底座，所述导柱穿过动梁，动梁的底部设有与所述加载弹簧座配合的槽口，而顶端固定所述压力传感器，所述轴向轴承座固定在压力传感器的上方；关节轴承座安装在轴向轴承座的上方，且其内径与轴向轴承座的外径配合，所述关节轴承座的外侧还连接有支撑套，所述下轴承底座与筒体螺纹连接，还与关节轴承座中的关节轴承相配合，所述下试样座固定在下轴承底座上。
在一些实施例中，所述下试样的一侧安装有温度传感器，所述温度传感器安装在筒体上；所述摩擦力传感器安装在传感器支架上，传感器支架安装在动梁上，所述摩擦力传感器与筒体通过拉力杆水平连接。
在一些实施例中，所述上梁组件包括上梁、电机定位块，所述导柱贯穿所述上梁并与其固定，所述主轴从上到下贯穿所述上梁，上梁的上侧固定有电机定位块，上梁的下侧固定有轴承座压盖。
在一些实施例中，所述电机座组件包括电机座、主电机以及联轴器，所述主电机固定在电机座上，主电机的输出轴通过联轴器与所述主轴连接。
有益效果：本实用新型用于在高速、高载工况下测试轴承的使用寿命及稳定性等轴承性能，具有大载荷、高转速且试验结果可靠等特点。动块试样与主轴端面固定随主轴旋转；静块试样为止推轴承或其他可轴向受力的轴承，动、静块试样组成端面接触滑动摩擦副,在油润滑或无油润滑条件下，对试样的摩擦磨损性能进行试验检测。本实用新型适合于评定自润滑轴承材料、表面薄层或层状复合材料、固体润滑材料的减摩耐磨特性和综合使用性能。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的下梁组间的局部结构剖视图；
图3为本实用新型的加载组件的局部结构剖视图；
图4为本实用新型的下轴承组件的局部结构剖视图；
图5为本实用新型的上轴承组件的局部结构剖视图；
图6为本实用新型的上梁组件的局部结构剖视图；
图7为本实用新型的电机座组件的局部结构剖视图。
图中标号：
1.下梁；
2.加载组件；2-1.丝杆升降机；2-2.减速机；2-3.加载弹簧座；2-4.加载弹簧；
3.导柱；
4.下轴承组件；4-1.动梁；4-2.压力传感器；4-3.轴向轴承座；4-4.关节轴承座；4-5.支撑套；4-6.下轴承底座；4-7.筒体；4-8.下试样座；4-9.下试样；4-10.温度传感器；4-11.传感器支架；4-12.摩擦力传感器；4-13.拉力杆；
5.上轴承组件；5-1.动块；5-2.上试样；5-3.上试样座；5-4.上轴承座；
6.上梁组件；6-1.主轴；6-2.轴承座压盖；6-3.上梁；6-4.电机定位块；
7.电机座组件；7-1.联轴器；7-2.电机座；7-3.主电机。
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。
参见图1，一种轴承测试装置，从上到下依次包括电机座组件7、上梁组件6、上轴承组件5、下轴承组件4、加载组件2以及下梁1，下梁1、下轴承组件4、上轴承组件5中穿过有导柱3，导柱3的上下端部分别通过螺栓固定在上梁组件6与下梁1上，导柱3一般设有4个，4个导柱3对称设置，起到连接上下多个组件的作用，并为下轴承组件4的上下移动提供导向作用。
如图2所示，下梁1通过螺栓固定在地面上，起到支撑作用。
加载组件2固定在下梁1的上方，主要用于为下轴承组件4提供向上的加载力。如图3所示，加载组件2包括丝杆升降机2-1、减速机2-2、加载弹簧座2-3以及加载弹簧2-4。丝杆升降机2-1通过螺钉固定在下梁1上，减速机2-2与丝杆升降机2-1连接，带动丝杆升降机2-1运转。加载弹簧座2-3安装在丝杆升降机2-1的升降端，加载弹簧座2-3内部设置加载柱，顶端固定有盖板，盖板上设有供加载柱穿过的孔，加载柱外侧缠绕有加载弹簧2-4，加载弹簧2-4设置在加载弹簧座2-3的内部。
如图4所示，下轴承组件4包括动梁4-1、轴向轴承座4-3、关节轴承座4-4、支撑套4-5、下轴承底座4-6。导柱3穿过动梁4-1，动梁4-1的底部设有与加载弹簧座2-3配合连接的槽口，还与盖板通过螺栓固定。丝杆升降机2-1与动梁4-1通过加载弹簧座2-3连接，加载弹簧座2-3可以在加载装置故障一直加载时起到保护作用，加载柱可以伸入到动梁4-1底部的槽口中，加载弹簧2-4具有可压缩空间，使下轴承组件4与加载组件2为柔性连接。
动梁4-1的顶端固定压力传感器4-2，用于检测加载组件2提供的加载力，也即施加的载荷。轴向轴承座4-3固定在压力传感器4-2的上方，轴向轴承座4-3内安装轴向轴承如止推轴承等，主要用于承受轴向载荷，关节轴承座4-4安装在轴向轴承座4-3的上方，且其内径与轴向轴承座4-3的外径配合。由于关节轴承座4-4内部的关节轴承的内部为球形，因此可以保证加载力垂直于静块状的下试样4-9，保证上、下试样摩擦面完全贴合。关节轴承座4-4的外侧螺纹连接有支撑套4-5，支撑套4-5主要用于防止关节轴承倾斜过多导致筒体掉落。下轴承底座4-6与筒体4-7底部采用螺栓固连，下轴承底座4-6还与关节轴承相配合。
下试样座4-8固定在下轴承底座4-6上，下试样4-9通过圆销固定在下试样座4-8的顶面。下式样4-9的侧面插入有温度传感器4-10，温度传感器10呈条状弯折，沿着筒体4-7内壁固定，用于检测下试样4-9的试验温度。摩擦力传感器支架4-11固定在动梁4-1上并与筒体4-7相切，拉力杆4-13水平固定在筒体4-7侧面，摩擦力传感器4-12固定在传感器支架4-11上并与拉力杆4-13连接，用于测量试验时的摩擦力。
如图5所示，上轴承组件5包括上试样5-2、动块5-1、与上梁组件6底面固定的上轴承座5-4以及固定在上轴承座5-4底部的上试样座5-3，主轴6-1穿过上轴承座5-4与上试样座5-3，动块5-1固定在主轴6-1的轴端，上试样5-2放置在动块5-1上表面，处于动块5-1与上试样座5-3之间的缝隙中。
主轴6-1通过电机座组件7带动旋转时，动块5-1随之旋转，下试样座4-8在加载组件2提供的加载力下沿导柱3向上移动，动块5-1分别与上试样5-2、下试样4-9的端面接触构成滑动摩擦副。摩擦力带动筒体4-7有旋转趋势，通过安装在筒体4-7侧面的拉力杆4-13作用在摩擦力传感器4-12上，摩擦力传感器4-12从而检测摩擦力的大小。
在一些实施例中，筒体4-7可以采用不锈钢材质，防锈效果较好，且成本低廉。当进行油润滑摩擦测试时，润滑油施加到筒体4-7中，上、下试样均能充分浸泡在润滑油中。
如图6所示，上梁组件6包括上梁6-3、电机定位块6-4，导柱3贯穿上梁6-3并与其固定。主轴6-1从上到下贯穿上梁6-3。上梁6-3的下侧通过螺钉固定有轴承座压盖6-2。
电机座组件7的结构如图7所示，包括电机座7-2、主电机7-3以及联轴器7-1，主电机7-3固定在电机座7-2上，主电机7-3的输出轴通过联轴器7-1与主轴6-1连接。
加载组件2由电机通过减速机2-2带动丝杆升降机2-1运行，提供向上的加载力，带动下轴承组件4上下移动，下轴承组件4中的动梁4-1通过导柱3上下滑动，最终下试样4-9与动块5-1接触。同时主轴6-1由主电机7-3带动旋转，主轴6-1带动动块5-1旋转，动块5-1分别与上、下试样发生端面摩擦，形成摩擦副，动块5-1与上试样5-2、下试样4-9产生的摩擦力通过摩擦力传感器4-12检测。
动块5-1可以在不采用润滑油循环条件下进行摩擦实验，也可以在动梁4-1上外置油箱，提供循环试验润滑油情况下的摩擦实验。亦或者，油箱内可以设置加热/冷却装置，满足在不采用润滑油循环条件下对试验油盒内的试验油进行加热/冷切功能，增加了对摩擦性能造成影响的因素的检测。
本试验机可以通过加载组件2改变下轴承组件4的上升位移，控制动块摩擦时承受的负荷，通过改变电机座组件7的转速、时间测试试样的摩擦性能，通过改变润滑油的温度、润滑状态检测试样的摩擦性能，进一步地，还可以改变上、下试样的材质、粗糙度、硬度等参数，考察试验材料在各种影响因素作用下摩擦磨损性能的变化，并根据不同条件下试验参数的变化和试样表面的磨损状况来评定在干摩擦或油润滑条件下试样材料的摩擦学特性及其综合使用性能。
本实用新型中主轴的下部与上梁6-3之间安装两组背靠背角接触球轴承，上部与上梁6-3之间安装一组背靠背角接触球轴承，可实现高载高速旋转，不发生明显温升情况(最高转速5000r/min)，通过各传感器如压力传感器、摩擦力传感器、温度传感器等配合转速显示仪精确测量出实验数据，主电机可采用连续加载、无级调速工作方式，并通过控制仪器、计算机和试验数据处理专用软件对载荷、转速、摩擦力矩、摩擦系数、摩擦表面温度、试验油槽温度、主轴箱温度等试验参数进行实时检测、采集和分析处理，以数据图表形式给出(或打印出)统计试验结果。
本实用新型用于在高速、高载工况下测试轴承的使用寿命及稳定性等轴承性能，具有大载荷、高转速且试验结果可靠等特点，适合于对能够轴向受力的轴承进行检测。动块试样与主轴端面固定随主轴旋转；上、下试样为止推轴承或其他可轴向受力的轴承，动块与上、下试样组成端面接触滑动摩擦副,在油润滑或无油润滑条件下，对试样的摩擦磨损性能进行试验检测。本实用新型提供的试验机适合于评定自润滑轴承材料、表面薄层或层状复合材料、固体润滑材料的减摩耐磨特性和综合使用性能。
虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种轴承测试装置，其特征在于，从上到下依次包括电机座组件(7)、上梁组件(6)、上轴承组件(5)、下轴承组件(4)、加载组件(2)以及下梁(1)；所述电机座组件(7)与上梁组件(6)固连，驱使上梁组件(6)中主轴(6-1)的旋转；所述下梁(1)、下轴承组件(4)、上轴承组件(5)中穿过有导柱(3)，所述导柱(3)的上下端部分别固定在上梁组件(6)与下梁(1)上；
所述上轴承组件(5)包括上试样(5-2)、动块(5-1)、与所述上梁组件(6)底面固定的上轴承座(5-4)以及固定在所述上轴承座(5-4)底部的上试样座(5-3)，所述主轴(6-1)穿过上轴承座(5-4)与上试样座(5-3)，所述动块(5-1)固定在主轴(6-1)的轴端，所述上试样(5-2)放置在所述动块(5-1)与上试样座(5-3)之间；
所述加载组件(2)固定在下梁(1)的上方，所述下轴承组件(4)包括下试样座(4-8)，所述下试样座(4-8)的顶端固定下试样(4-9)，所述动块(5-1)通过主轴(6-1)带动旋转，下试样座(4-8)在加载组件(2)提供的加载力下沿导柱(3)滑动，所述动块(5-1)分别与上试样(5-2)、下试样(4-9)的端面接触构成滑动摩擦副，所述下试样(4-9)的一侧安装有温度传感器(4-10)，所述下轴承组件(4)还包括检测加载力的压力传感器(4-2)以及检测摩擦力的摩擦力传感器(4-12)。
2.根据权利要求1所述的一种轴承测试装置，其特征在于，所述加载组件(2)包括丝杆升降机(2-1)、减速机(2-2)、加载弹簧座(2-3)以及加载弹簧(2-4)，所述丝杆升降机(2-1)固定在下梁(1)上，减速机(2-2)与所述丝杆升降机(2-1)连接，所述加载弹簧座(2-3)安装在所述丝杆升降机(2-1)的升降端，加载弹簧座(2-3)内部设置加载柱，所述加载柱外侧缠绕有加载弹簧(2-4)。
3.根据权利要求2所述的一种轴承测试装置，其特征在于，所述下轴承组件(4)还包括动梁(4-1)、轴向轴承座(4-3)、关节轴承座(4-4)、支撑套(4-5)、下轴承底座(4-6)，所述导柱(3)穿过动梁(4-1)，动梁(4-1)的底部设有与所述加载弹簧座(2-3)配合的槽口，而顶端固定所述压力传感器(4-2)，所述轴向轴承座(4-3)固定在压力传感器(4-2)的上方；关节轴承座(4-4)安装在轴向轴承座(4-3)的上方，且其内径与轴向轴承座(4-3) 的外径配合，所述关节轴承座(4-4)的外侧还连接有支撑套(4-5)，所述下轴承底座(4-6)与筒体(4-7)螺纹连接还与关节轴承座(4-4)中的关节轴承相配合，所述下试样座(4-8)固定在下轴承底座(4-6)上。
4.根据权利要求3所述的一种轴承测试装置，其特征在于，所述下试样(4-9)的一侧安装有温度传感器(4-10)，所述温度传感器(4-10)安装在筒体(4-7)上；所述摩擦力传感器(4-12)安装在传感器支架(4-11)上，传感器支架(4-11)安装在动梁(4-1)上，所述摩擦力传感器(4-12)与筒体(4-7)通过拉力杆(4-13)水平连接。
5.根据权利要求1所述的一种轴承测试装置，其特征在于，所述上梁组件(6)包括上梁(6-3)、电机定位块(6-4)，所述导柱(3)贯穿所述上梁(6-3)并与其固定，所述主轴(6-1)从上到下贯穿所述上梁(6-3)，上梁(6-3)的上侧固定有电机定位块(6-4)，上梁(6-3)的下侧固定有轴承座压盖(6-2)。
6.根据权利要求1所述的一种轴承测试装置，其特征在于，所述电机座组件(7)包括电机座(7-2)、主电机(7-3)以及联轴器(7-1)，所述主电机(7-3)固定在电机座(7-2)上，主电机(7-3)的输出轴通过联轴器(7-1)与所述主轴(6-1)连接。
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