CS215923B1

CS215923B1 - Testing facility for bearings

Info

Publication number: CS215923B1
Application number: CS911379A
Authority: CS
Inventors: Jiri Rathusky
Original assignee: Rathousky Jiri
Priority date: 1979-12-20
Filing date: 1979-12-20
Publication date: 1982-10-29

Abstract

Vynález se týká zkušebního zařízení pro ložiska, zvláště pro válečková ložiska typu N a NU a jehlová ložiska, pro ověřování jejioh spolehlivosti, provozních parametrů a podobně. Zařízení sestává z frémy fl otočným hřídelem, s úložnými pouzdry a vymezovacím! kroužky, z ústrojí pro vyvozování otáčivého pohybu hřídele a ze zatěžovaoího ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly. Podstata vynálezu je v tom, že hřídel je opatřen unašečem, který je s unášeoím členem, uspořádaným na trnu spojen axiálně tuhou a radiálně výkyvnou spojkou. Tra je uspořádán otočně axiálně nehybně prostřednictvím ložiska, uchyceného v čelní stěně frémy. Vynález je možno využít v ložiskovém průmyslu.The invention relates to a test apparatus for bearings, especially for roller bearings type N and NU and needle bearings, for verification reliability, operational parameters and the like. The device consists of a frém fl shaft, with bearing bushes and spacer! rings, from a deduction device rotary movement of the shaft and of the load a radial loading device forces. The essence of the invention is that the shaft it is provided with a carrier that is carried with it a member arranged on the mandrel an axially rigid and radially pivotable clutch. The track is pivotally axially stationary by means of a bearing mounted in the front wall frémy. The invention can be used in bearing applications industry.

Description

(54)(54)

Zkušební zařízení pro ložiskaTesting equipment for bearings

Vynález se týká zkušebního zařízení pro ložiska, zvláště pro válečková ložiska typu N a NU a jehlová ložiska, pro ověřování jejioh spolehlivosti, provozních parametrů a podobně.The invention relates to a bearing testing device, in particular for N and NU type roller bearings and needle bearings, to verify its reliability, operating parameters and the like.

Zařízení sestává z frémy fl otočným hřídelem, s úložnými pouzdry a vymezovacím! kroužky, z ústrojí pro vyvozování otáčivého pohybu hřídele a ze zatěžovaoího ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly. Podstata vynálezu je v tom, že hřídel je opatřen unašečem, který je s unášeoím členem, uspořádaným na trnu spojen axiálně tuhou a radiálně výkyvnou spojkou. Tra je uspořádán otočně axiálně nehybně prostřednictvím ložiska, uchyceného v čelní stěně frémy.The device consists of a fr fl f with a rotating shaft, with bearing bushes and a spacer! rings, from a device for exerting a rotational movement of the shaft and from a loading device for exerting a radial load force. SUMMARY OF THE INVENTION The invention is characterized in that the shaft is provided with a carrier which is connected to the driving member arranged on the mandrel by an axially rigid and radially pivotal coupling. The track is rotatably axially fixed by means of a bearing mounted in the front wall of the frame.

Vynález je možno využít v ložiskovém průmyslu.The invention can be used in the bearing industry.

215 923215 923

Vynález se týká zkušebního zařízení pro ložiska, zvláště pro válečková ložiska typu N a NU a jehlová ložiska, k ověřování jejich spolehlivosti, provozníoh parametrů a podobná.The invention relates to a test device for bearings, in particular for roller bearings of the N and NU type and needle bearings, to verify their reliability, operating parameters and the like.

Radiální ložiska se zkouší na zkušebních stanicích, ve kterých jsou ložiska upnuta vnitřními kroužky na otáčejícím se společném hřídeli. Vnější kroužky jsou upnuty v pouzdrech vloženýoh do otvorů frémy. Na ložiska je vyvozována radiální zátěžná síla. Použitím výměnného příslušenství, tj. pouzder a hřídelů různých průměrů je možné na jedné zkušební stanici zkoušet víoe typů a velikostí ložisek, přičemž i počet současně zkoušených ložisek může být různý. Zkouší se zpravidla čtyři nebo tři ložiska. Radiální zátěžná síla působí přes pouzdro na jedno nebo dvě ložiska a hřídelem je přenášena na ložiska (ložisko) zbývájící.Radial bearings are tested at test stations in which the bearings are clamped by inner rings on a rotating common shaft. The outer rings are clamped in bushings inserted into the openings of the frame. Radial load forces are applied to the bearings. Using replaceable accessories, ie bushings and shafts of different diameters, it is possible to test several types and sizes of bearings at one test station, and the number of simultaneously tested bearings can be different. Four or three bearings are generally tested. The radial load force is applied through the bushing to one or two bearings and is transmitted by the shaft to the remaining bearings (bearing).

Při zkoušce válečkových ložisek typu N a NU je hřídel axiálně volný a vlivem šroubujících sil soustavy otáčejících se a zatížených zkoušených ložisek dochází k jeho posuvu. Vznik šroubujících sil je vyvolán vlivem výrobních tolerancí a tolerancí uložení. Na současnýoh zkušebních stanicích je posuvu hřídele v jednom směru zamezeno náhonovým vřeteníkem a spojkou, který se opře o hřídel náhonového vřeteníku, který je uložen v pomocných ložiskách zachycujících radiální i axiální síly. Posuvu hřídele v opačném směru je zamezeno kluzným axiálním ložiskem tvořeným kuličkou uloženou v čele hřídele v jeho ose a kluznou rovinnou plochou víka frémy. V provozu zkušební stanice dochází poměrně rychle k postupnému odírání těchto kluzných ploch, což má za následek posuv hřídele a změnu oběžných drah ložisek. Při větších šroubujících silách dochází k zadření ložisek a poruchou vynucenému přerušení zkoušky. Navíc vzniklý kovový otěr může vniknout do zkoušených ložisek a poškodit je. Uvedenými faktory je nepříznivě ovlivněna nebo dokonce znehodnocena zkouška ložisek na zkušební staniol.During the testing of cylindrical roller bearings of type N and NU, the shaft is axially free and due to the screwing forces of the system of rotating and loaded test bearings, it is displaced. The occurrence of screwing forces is due to manufacturing and bearing tolerances. At the current test stations, the shaft feed in one direction is prevented by the drive headstock and the clutch, which is supported by the drive headstock shaft, which is supported in auxiliary bearings that absorb both radial and axial forces. Shifting of the shaft in the opposite direction is prevented by a sliding thrust bearing formed by a ball mounted in the shaft face in its axis and by a sliding flat surface of the cover of the frame. During operation of the test station, these sliding surfaces gradually rub off, resulting in shaft shifting and a change in the raceway of the bearings. With larger screwing forces, the bearings become seized and the test is interrupted. In addition, metal abrasion can penetrate and damage the bearings. These factors adversely affect or even deteriorate the testing of bearings for test staniol.

Z uvedenýoh důvodů se pro zkoušky axiálně volných valivých ložisek někdy používá uspořádání s delším hřídelem a širším krajním pouzdrem, kde je uloženo jedno kuličkové ložisko, které zachycuje pouze axiální síly. Toto uspořádání vyžaduje výrobu nových hřídelů a pouzder včetně dalších vymezovacích kroužků a matic použitelných pouze pro ložiska typu NU a NJ. Tím se zvyšují náklady na zkoušku, zejména potřebou výrobních kapacit, materiálu, skladovacích prostorů, složitější organizací práce, zpracování výrobní dokumentace apod.For this reason, a long shaft and wider outer bushing arrangement is sometimes used to test axially free rolling bearings, where one ball bearing is accommodated, which only accommodates axial forces. This arrangement requires the manufacture of new shafts and bushings, including additional spacers and nuts applicable only to NU and NJ bearings. This increases the cost of the test, especially the need for production capacities, material, storage space, more complex work organization, production documentation, etc.

Další nevýhodou je, že všechna ložiska pracují v jednom prostoru a mazivem mohou být přeneseny produkty otěru z ložiska zachycujícího axiální síly do funkčníoh ploch zkoušenýoh ložisek a tímto ložiskem je dále zvyšována teplota soustavy, zejména v blízkosti uloženého zkoušeného ložiska, oož zejména u zkoušek, kde je teplota kriteriem pro vyhodnooení zkoušky, například zkouška mezní frekvence otáčení, způsobuje zkreslení výsledku zkouš ky.A further disadvantage is that all bearings work in one space and grease can transfer wear products from a bearing bearing axial forces to the functional surfaces of the bearing to be tested and further increase the temperature of the system, especially near the bearing being tested, especially in tests where the temperature is the criterion for the evaluation of the test, for example the limit speed test, which causes the test result to be distorted.

Uvedené nevýhody odstraňuje v doposud největší známé míře zkušební zařízení pro ložiska, sestávající z frémy s otočným hřídelem, s úložnými pouzdry a vymezovaoíml kroužky, z ústrojí pro vyvozování otáčivého pohybu hřídele a ze zatěžovaoího ústrojí pro vyvozování radiální zátěžné síly, podle vynálezu, jehož podetata epočívá v tom, že hřídel, je opatřen unašečem, který je s unášecím členem, uspořádaným na trnu, spojen axiálně tuhou a radiálněThe above-mentioned disadvantages are overcome to date by a known bearing test device consisting of a rotating shaft friction, bearing housings and spacers, a shaft rotational motion device and a radial load bearing device according to the invention, whose background is epoched. in that the shaft is provided with a carrier which is connected axially rigidly and radially to the driving member arranged on the mandrel

215 923 výkyvnou spojkou. Ta» je uspořádán otočně 6 axiálně nehybně prostřednictvím ložiska, uchyceného v čelní stěně frémy. Dalěí podstatou vynálezu je to, že ložisko je valivé. Dalěí podstatou je, že ložisko je hydrostatické kluzné. Další podstatou je, že ložisko je kluzné, axiálně hydrostatické a radiálně hydrodynamické. Další podstatou je, že spojkou je radiálně pružná tyčka. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že unášeč a unášecí člen jsou opatřeny obvodovou drážkou a čelním zářezem, přičemž spojka je tvořena dělenou objímkou, opatřenou nákružky pro zaklesnutí do obvodových drážek, spojovacím členem a planžetou, upravenou uvnitř dělené objímky v čelních zářezech. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že ložisko je uloženo v pouzdře čelní stěny frémy a že čelní stěna frémy je vyjímatelná.215 923 swivel coupling. The rod is rotatably 6 axially stationary by means of a bearing mounted in the front wall of the frame. It is a further object of the invention that the bearing is rolling. Another principle is that the bearing is hydrostatic sliding. Another principle is that the bearing is sliding, axially hydrostatic and radially hydrodynamic. Another principle is that the coupling is a radially resilient rod. A further object of the invention is that the gripper and the gripper member are provided with a circumferential groove and a front notch, the clutch comprising a split sleeve provided with flanges for snapping into the peripheral grooves, a connecting member and a foil provided inside the split sleeve in the front notches. A further object of the invention is that the bearing is housed in a housing of the frontal wall of the Fremen and that the frontal wall of the Fremen is removable.

Zařízení podle vynálezu umožňuje axiální vedení otáčejícího se hřídele s upnutými vnitřními kroužky axiálně volných ložisek, zejména válečkových ložisek typu NU, N a jehlových ložisek. Pro jednu zkušební hlavici je pro celý zkoušený rozsah ložisek třeba pouze jedno zařízení, pomooí kterého je možno zkoušet po jeho zabudování více velikostí uvedených typů valivých ložisek při použití standartního výměnného příslušenství používaného pro ložiska, která svou konstrukcí zajistují sama o sobě axiální vedení hřídele.The device according to the invention allows axial guidance of the rotating shaft with clamped inner rings of axially free bearings, in particular NU, N-type roller bearings and needle bearings. Only one device is required per test head for the entire range of bearings to be tested, after it has been fitted with several sizes of the specified types of rolling bearings, using standard replaceable accessories used for bearings which by their design provide axial shaft guidance.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde na obr.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawings.

je znázorněn nárysný řez zařízením a na obr. 2 nárysný řez dalším alternativním provedením zařízení.Fig. 2 is a front sectional view of the apparatus and Fig. 2 is a front sectional view of another alternative embodiment of the apparatus.

Ve frémě X zkušebního zařízení (obr. 1) jsou uložena výměnná pouzdra 25. 26. ve kterých jsou uloženy vnější kroužky zkoušených ložisek 20, axiálně polohované vnějšími vymezovacími kroužky 21 a kolíky 22. Vnitřní kroužky zkoušených ložisek 20 jsou upnuty na hřídeli X, na kterém jsou axiálně polohovány vnitřními vyměšovacími kroužky 27. maticí 24 a nákružkem hřídele χ. Hřídel χ je opatřen na jednom čele zářezem 28 k vložení spojky za účelem přenášení otáčivého pohybu z nezakresleného náhonu. Prémou X prochází zátěžný čep 23 spočívající na zatěžovacím výměnném pouzdru 26. Préma X má vyjímatelnou ěelní stěnu 6, která může být za účelem omezení přestupu tepla zhotovena z materiálu vykazujícího nižší tepelnou vodivost, například sklotextitu, texgumoidu a podobně a ke které je uchyceno ložisko 8, ve kterém je uspořádán otočně a axiálně nehybně tm £. Na vnitřních čelních kluzných plochách ložiska 8 jsou vytvořena vybrání 30. do kterých je přívody 31 dodáván olej z nezakreslených reduktorů hydraulického tlakového systému. Dále je olej z hydraulického tlakového systému veden otvory 33 do drážek 32 vytvořených v radiálních válcových kluzných plochách ložiska 8, Na trnu £ je uspořádán unášecí člen 2· hřídeli χ je uspořádán unašeč 2. Unášeč 2 a unášecí člen 2 jsou opatřeny obvodovými drážkami 2 a čelními zářezy 10. Unášeč 2 a unášecí člen 2 jsou spojeny axiálně tuhou a radiálně výkyvnou spojkou, přičemž spojka je v tomto případě tvořena dělenou objímkou 11 opatřenou nákružky 12 pro zaklesnutí do obvodových drážek 2· Dělenou objímku 11 obepíná spojovací člen 13. V čelních zářezech 10 je umístěna planžeta 14. Uspořádání (obr. 1) umožňuje navíc měření třecího momentu zkoušených ložisek 20 z hřídele χ při minimálním ovlivnění ložiskem 8 zajišíujícím axiálně hřídel X, oož umožňují hydrostaticky řešené nosné plochy ložiska 8.Replaceable bushings 25 are housed in frame X of the tester (FIG. 1), 26. in which the outer rings of the test bearings 20, axially positioned by the outer spacer rings 21 and the pins 22, are accommodated. wherein they are axially positioned by the inner exchanger rings 27 by the nut 24 and the shaft collar χ. The shaft χ is provided with a notch 28 on one face to receive the clutch in order to transmit the rotational movement from the undrawn drive. A prong X is provided by a load pin 23 resting on a load changeable sleeve 26. The prime X has a removable face wall 6 which can be made of a material having a lower thermal conductivity, for example glass fiber, texgumoid and the like, to which the bearing 8 is attached. in which it is arranged rotationally and axially immobile. On the inner front sliding surfaces of the bearing 8, recesses 30 are formed into which the inlets 31 are supplied with oil from the non-illustrated reducers of the hydraulic pressure system. Further, oil from the hydraulic pressure system is guided through holes 33 into grooves 32 formed in the radial cylindrical sliding surfaces of the bearing 8. A thrust member 2 is provided with a shaft 2, a carrier 2 is provided. The carrier 2 and the carrier member 2 are connected by an axially rigid and radially pivotal coupling, in which case the coupling is formed by a split sleeve 11 provided with collars 12 for snapping into the circumferential grooves 2. The arrangement (Fig. 1) allows, in addition, to measure the frictional moment of the tested bearings 20 from the shaft χ with minimal impact on the bearing 8 securing the axial shaft X, which allows for hydrostatically designed bearing surfaces of the bearing 8.

Alternativní provedení zkušebního zařízení (obr. 2) se vcelku shoduje s výše popsaným. Rozdíl je v tom, že v pouzdře 15 vyjímatelné čelní stěny 6 frémy χ je prostřednictvím víkaAn alternative embodiment of the test device (Fig. 2) is generally the same as described above. The difference is that in the housing 15 of the removable front wall 6 of the fringe χ is through the lid

215 923 £6 a stavícího členu 17 uchyceno vnějším kroužkem valivá ložisko 8. Valivá ložisko 8 může být kuličkové ložisko jednořadá, kuličková ložisko dvouřadé naklápěoí, kuličkové ložisko dvouřadá a kosoúhlým stykem apod. Ira £ uložený ve vnitřním kroužku valivého ložiska 8, je otočný a axiálně nehybný. Na trnu £ je uspořádán unášecí člen £ prostřednictvím příložky 18, Šroubu 19 a vnitřního kroužku valivého ložiska 8. Unášecí Člen £ je spojen s unášečem 2 na hřídeli £ spojkou axiálně tuhou a radiálně výkyvnou, v tomto případě radiál ně pružnou tyčkou £·The roller bearing 8 may be a single-row ball bearing, a double-row ball bearing, a double-row ball bearing and an angular contact, etc. The ejector mounted in the inner ring of the roller bearing 8 is rotatable and rotatable. axially stationary. A drive member 4 is provided on the mandrel by means of a washer 18, a bolt 19 and an inner ring of the roller bearing 8. The drive member 6 is connected to the carrier 2 on the shaft 6 by a coupling axially rigid and radially pivotable, in this case

Ložisko B společně s axiálně tuhou a radiálně výkyvnou spojkou umožňuje otáčení hřídele £ a zamezuje axiálnímu posuvu hřídele v obou směrech a umožňuje případný posuv hřídele £ ve směru půeobení zátěžné síly 29 následkem pružných deformací, zejména zatížených zkoušených ložisek 20.The bearing B together with the axially rigid and radially swiveling clutch enables rotation of the shaft 6 and prevents axial displacement of the shaft in both directions and allows for possible displacement of the shaft 6 in the direction of application of the load force 29 due to elastic deformations.

Zkušební zařízení podle vynálezu je možno využívat ke zkouškám axiálně volných ložisek zejména valivých za technicky i ekonomicky výhodných podmínek jako doplňující příslušenství stávajících, popřípadě nových zkušebníoh stanic.The test device according to the invention can be used for testing axially free bearings, in particular rolling bearings, under technically and economically advantageous conditions, as additional accessories for existing or new test stations.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A bearing tester comprising rotary shaft frames, bearing housings and spacers, a shaft rotational motion device and a radial load loading device, characterized in that the shaft (1) is provided with a gripper (2), which is connected to the driving member (3) arranged on the mandrel (4) by an axially rigid and radially pivotal coupling, the mandrel (4) being rotatably and axially stationary by means of a bearing (8) mounted in the front wall ( 6) Fremen (7).

Device according to claim 1, characterized in that the bearing (8) is rolling.

Device according to claim 1, characterized in that the bearing (8) is a hydrostatic slide.

Device according to claim 1, characterized in that the bearing (8) is sliding, axially hydrostatic and radially hydrodynamic.

Device according to claim 1, characterized in that the coupling is a radially resilient bar (5).

Device according to claim 1, characterized in that the carrier (2) and the carrier (3) are provided with a circumferential groove (9) and a front notch (10), the coupling being formed by a split sleeve (11) provided with collars (12). for locking into circumferential grooves (9), a connecting member (13) and a foil (14) provided within the split sleeve (11) in the front notches (10).

Device according to claim 2, characterized in that the bearing (8) is housed in a housing (15) of the end wall (6) of the frame (7).

8. Device according to claim 1, characterized in that the front wall (6) of the frame (7) is removable,