CN2821559Y - 轿车轮毂轴承高温耐久性试验机 - Google Patents

轿车轮毂轴承高温耐久性试验机 Download PDF

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许冬冬
张金焕
张征
李智刚
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Abstract

一种轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其机架(10)中部有传动机构的试验主轴(7)，试验主轴的中间固定连接着皮带盘(15)，皮带盘由皮带(23)连接着传动电机(24)，其传动电机由变频器控制固定在机架上；试验主轴的两个悬臂分别穿过支承轴承(4)连接轮毂轴承(5)，每个支承轴承由法兰(16)与支承架(17)固定连接，支承架上端由螺栓固定在机架上层，支承架下端由螺栓固定在机架中层上；每套轮毂轴承的外圆连接着圆盘式加载套(22)，加载套上连接着径向和轴向加载机构，加载机构由液压系统供压，每套轮毂轴承外置有一个高温加热机构；可对高级轿车前后轮毂轴承在高温下，按照载荷、速度、温度谱进行模拟耐久试验。

Description

轿车轮毂轴承高温耐久性试验机
技术领域：
本实用新型涉及轮毂轴承试验设备技术领域，一种轿车轮毂轴承高温耐久性试验机。
背景技术：
随着轿车的轮毂轴承性能要求的不断提高，目前轮毂轴承试验设备其试验主轴一端连接被测试轮毂轴承，另一端连接传动电机，其中部有支承轴承。被测试轮毂轴承连接径向和轴向加载机构，由于在加载时支承轴承所承受着垂直和水平的压力，支承轴承使用寿命短。尤其是现有的轮毂轴承试验机，其无高温加热装置，不具备在高温条件下测试轮毂轴承受径向力和轴向力的试验条件。
发明内容：
为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，使该装置可对各种轿车的前后轮毂轴承在高温环境下，按照载荷谱、速度谱、温度谱进行模拟及耐久性试验。
为实现上述发明，本实用新型采用如下技术方案：
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，由径向加载机构、轴向加载机构、高温加热机构、传动机构、自动控制系统和机架组成；其支架机构下部为压力传感信号放大器，其支架机构中部有传动机构的试验主轴，试验主轴的中间固定连接着皮带盘，皮带盘由皮带连接着传动电机，其传动电机由变频器控制固定连接在机架中层；试验主轴的两个悬臂分别穿过支承轴承连接轮毂轴承，每个支承轴承由法兰与支承架固定连接，支承架上端由螺栓固定在机架上层，支承架下端由螺栓固定在机架中层上；每套轮毂轴承的外圆连接着圆盘式加载套，加载套上端由螺栓连接着径向加载机构，加载套下端由螺栓连接着轴向加载机构，加载机构的加载油缸与液压站由比例减压阀经油管连通；径向和轴向压力传感信号由传感信号放大器放大，由计算机进行处理；每套轮毂轴承外置有一个高温加热机构。
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其径向加载机构，由两个径向加载油缸固定在机架的上层，加载油缸的顶杆与径向力传感器连接；径向力传感器与杆端关节轴承通过径向连杆连接，杆端关节轴承与加载套的上端由螺栓连接，加载套与轮毂轴承的外圆由螺栓连接。
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其轴向加载机构，是由轴向加载油缸前端连接轴向力传感器，轴向力传感器另一端连接轴向连杆，轴向连杆与加载套下端由螺栓连接，加载套与轮毂轴承的外圆连接；轴向加载油缸的末端由连杆与轴向连杆连接，轴向连杆与另一套轮毂轴承外圆的加载套下端连接。
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其高温加热机构，具有保温材料为石棉的双层板构成的高温箱体和电加热箱构成；高温箱的顶部和底部各有一个能穿过径向和轴向连杆的孔；高温箱与支承架相近的侧面有一个能穿过试验主轴悬臂端连接轮毂轴承的孔，轮毂轴承非传动部位加载套置有温度传感器；其侧面的上部和下部由螺栓分别与支承架的上部和下部固定连接；另一侧面的下部有一个连接热风管的孔，其侧面与电加热箱由螺栓固定连接；高温箱的正面置有一个可安装和拆卸轮毂轴承的门；电加热箱的壳体夹层为石棉，电加热箱体内的电加热管与电线电连接；电加热管的下部有支架固定在壳体上，电加热管的上部与高温箱连接的侧面壳体上置有热风管，热风管穿过高温箱的壳体。电加热箱底部与压缩气管固定连接。
由于采用了如上技术方案，本实用新型具有如下优越性：
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机是用于轿车轮毂轴承及其他受径向力和轴向力且轴向力方向变化的轴承的在高温条件下的模拟试验设备。可对第一代和第二代轿车前、后轮毂轴承，第三代轿车轮毂轴承单元在高温环境下按照载荷谱、速度谱和温度谱的模拟及耐久性试验。
试验轴承为轮毂轴承置于主轴的两个悬臂端，可以同时试验两套轴承，提高了试验效率，降低了试验成本。支承部分与试验主轴采用法兰连接，拆装方便；试验机按径向垂直加载，轴向水平加载的结构，此结构的另一优点在于支撑轴承不承受轴向力，使用寿命得到延长。支撑轴承润滑采用脂润滑，简单可靠。
高温模拟装置通过电加热器对空气加热，在压缩空气作用下使高温箱内的温度达到试验设定值，加热均匀，模拟更加真实。压缩空气压力大小可手动调节，加热温度由计算机自动控制，误差小；高温箱采用双层结构，中间用石棉隔热，密封效果好，在30分钟内，高温箱环境温度可由室温达到150度，最高可达200度，可以满足目前绝大部分轮毂轴承的高温性能试验；高温箱与试验机是可拆卸的，将高温箱拆下后亦可进行一般耐久性试验。
加载是由径内加载油缸组成，两个油缸前端通过拉压力传感器和杆端关节轴承和加载套联结，加载系统为独立的液压站，压力大小由比例减压阀调整。试验机最大载荷：径向15KN，轴向正负15KN。
传动系统由变频器控制交流电机，通过皮带传动，驱动试验轴承旋转，实现了对试验轴承的无级调速3000r/min。
控制系统采用计算机自动控制，系统可监控试验机的转速、温度、载荷、振动、电流、试验时间、循环次数等，用户可自行编谱进行试验。
附图说明：
图1是轿车轮毂轴承高温耐久性试验机结构示意图。
图2是轿车轮毂轴承高温耐久性试验机的侧视图。
图3是试验机的高温模拟的电加热箱结构示意图。
如图1、2、3中所示：1-径向加载油缸，2-径向力传感器，3-高温箱，4-支撑轴承，5-轮毂轴承，6-电加热箱，7-试验主轴，8-轴向加载油缸，9-轴向力传感器，10-机架，11-径向连杆，12-杆端关节轴承，13-轴向连杆，14-连杆，15-皮带盘，16-法兰，17-支承架，18-壳体，19-穿孔，20-温度传感器，21-保温门，22-加载套，23-皮带，24-传动电机，25-热管支架，26-热风管，27-压缩气管，28-电加热管。
具体实施方式：
如图1、2、3中所示：该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，具有径向加载机构、轴向加载机构、高温模拟机构、传动机构、自动控制系统和机架组成；其机架下部为压力传感信号放大器，其机架中部有传动机构的试验主轴(7)，试验主轴(7)的中间固定连接着皮带盘(15)，皮带盘由皮带(23)连接着传动电机(24)，其传动电机由变频器控制固定连接在机架(10)中层上；试验主轴的两个悬臂分别穿过支承轴承(4)连接轮毂轴承(5)，每个支承轴承由法兰(16)与支承架(17)固定连接，支承架上端由螺栓固定在机架上层，支承架下端由螺栓固定在机架中层上；每套轮毂轴承的外圆连接着圆盘式加载套(22)，加载套上端由螺栓连接着径向加载机构，加载套下端由螺栓连接着轴向加载机构，加载机构的加载油缸与液压站由比例减压阀经油管连通；径向和轴向压力传感器由传感信号线与压力传感信号放大器连接，自动控制系统由计算机与各种控制信号线连接；每套试验轴承外置有一个高温模拟机构。其径向加载机构由两个径向加载油缸(1)固定在机架的上层，其前端与径向力传感器(2)连接；径向压力传感器与杆端关节轴承(12)由径向连杆(11)连接，杆端关节轴承与加载套上端由螺栓连接，加载套与轮毂轴承的外圆由螺栓连接。其轴向加载机构是由轴向加载油缸(8)前端连接轴向力传感器(9)，轴向力传感器另一端连接轴向连杆(13)，轴向连杆与下端连接；轴向加载油缸的末端由连杆(14)与轴向连杆连接，轴向连杆与另一套轮毂轴承的加载套的下端连接。高温模拟机构的高温箱(3)与电加热箱(6)由螺栓连接构成，其矩形的高温箱壳体(18)有保温材料为石棉的双层板构成，顶部有一个能穿过径向连杆的穿孔(19)，其底部有一个能穿过轴向连杆的穿孔，高温箱与支承架相近的侧面有一个能穿过试验主轴悬臂端连接轮毂轴承的穿孔，轮毂轴承非传动部位置有温度传感器(20)，传感信号与自动控制系统连接；其侧面的上部和下部由螺栓分别与支承架的上部和下部固定连接；另一侧面的下部有一个连接热风管(26)的穿孔，其侧面与电加热箱由螺栓固定连接；高温箱的正面置有一个可安装和拆卸轮毂轴承的保温门(21)；电加热箱为封闭的矩形其壳体夹层为石棉隔热，电加热箱体内的电加热管(28)与电线电连接；电加热管的下部有热管支架(25)固定在壳体上，电加热管的上部与高温箱连接的侧面壳体上置有热风管(26)，热风管穿过高温箱的壳体。电加热箱底部与压缩气管(27)固定连接。
测试时，将两套轮毂轴承置于试验主轴的两个悬臂端，每套轮毂轴承与径向垂直加载机构和轴向水平加载机构由螺栓固定连接，关闭高温箱门，高温模拟装置通过电加热器对空气加热，在压缩空气作用下使高温箱内的温度达到试验设定值，压缩空气压力大小可手动调节，加热温度由计算机自动控制，在30分钟内高温箱环境温度可由室温达到150度，最高可达200度，可以满足目前绝大部分轮毂轴承的高温性能试验。加载是由径向和轴向加载油缸组成，两个油缸前端通过拉压力传感器和杆端关节轴承和加载套联结，加载系统为独立的液压站，压力大小由比例减压阀调整；试验机最大载荷：径向15KN，轴向正负15KN。试验主轴的传动由变频器控制交流电机，通过皮带传动，驱动试验轴承旋转，实现了对轮毂轴承的无级调速3000r/min.。计算机自动控制，可监控试验机的转速、温度、载荷、振动、电流、试验时间、循环次数等，用户可自行编谱进行试验。
该轿车轮毂轴承高温耐久性试验机高温箱与试验机是可拆卸的，将高温箱拆下后亦可进行一般耐久性试验。

Claims (4)

1、一种轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，由径向加载机构、轴向加载机构、高温加热机构、传动机构、自动控制系统和机架组成；其特征在于：所述的试验机，其机架(10)中部有传动机构的试验主轴(7)，试验主轴的中间固定连接着皮带盘(15)，皮带盘由皮带(23)连接着传动电机(24)，其传动电机由变频器控制固定连接在机架中层；试验主轴的两个悬臂分别穿过支承轴承(4)连接轮毂轴承(5)，每个支承轴承由法兰(16)与支承架(17)固定连接，支承架上端由螺栓固定在机架上层，支承架下端由螺栓固定在机架中层上；每套轮毂轴承的外圆连接着圆盘式加载套(22)，加载套上端由螺栓连接着径向加载机构，加载套下端由螺栓连接着轴向加载机构，加载机构的加载油缸与液压站由比例减压阀经油管连通；径向和轴向压力传感信号由传感信号放大器放大，由计算机进行处理；每套轮毂轴承外置有一个高温加热机构。
2、如权利要求1所述的轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其特征在于：所述的试验机，其径向加载机构，由两个径向加载油缸(1)固定在机架的上层，加载油缸的顶杆与径向力传感器(2)连接；径向力传感器与杆端关节轴承(12)通过径向连杆(11)连接，杆端关节轴承与加载套(22)的上端由螺栓连接，加载套与轮毂轴承的外圆由螺栓连接。
3、如权利要求1所述的轿车轮毂轴承高温耐久性试验机，其特征在于：所述的试验机，其轴向加载机构，由轴向加载油缸(8)前端连接轴向力传感器(9)，轴向力传感器另一端连接轴向连杆(13)，轴向连杆与加载套下端由螺栓连接，加载套与轮毂轴承的外圆连接；轴向加载油缸的末端由连杆(14)与轴向连杆连接，轴向连杆与另一套轮毂轴承外圆的加载套下端连接。
4、如权利要求1所述的轿车轮毂轴高温耐久性试验机，其特征在于：所述的试验机，其高温加热机构，具有保温材料为石棉的双层板构成的高温箱(3)和电加热箱(6)构成；高温箱的顶部和底部各有一个能穿过径向和轴向连杆的穿孔(19)；高温箱与支承架相近的侧面有一个能穿过试验主轴悬臂端连接轮毂轴承的穿孔，轮毂轴承非传动部位加载套置有温度传感器(20)；其侧面的上部和下部由螺栓分别与支承架的上部和下部固定连接；另一侧面的下部有一个连接热风管(26)的穿孔，其侧面与电加热箱由螺栓固定连接；高温箱的正面置有一个可安装和拆卸轮毂轴承的保温门(21)；电加热箱的壳体夹层为石棉，电加热箱体内的电加热管(28)与电线电连接；电加热管的下部有热管支架(25)固定在壳体上，电加热管的上部与高温箱连接的侧面壳体上置有热风管，热风管穿过高温箱的壳体(18)，电加热箱底部与压缩气管(27)固定连接。
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