專(zhuān)利名稱：串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種軸承性能的檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，特別是一種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，屬于機(jī)械工程中軸承檢測(cè)試驗(yàn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承是一種徑向尺寸小、荷載能力很大的止推軸承組，由若干個(gè)相同的非標(biāo)準(zhǔn)推力圓柱滾子軸承和其間的圓柱形內(nèi)隔圈、外隔圈串聯(lián)構(gòu)成，內(nèi)隔圈位于止推軸承組相鄰的軸圈之間，外隔圈位于止推軸承組相鄰的座圈之間，各推力圓柱滾子軸承應(yīng)能較均勻地分擔(dān)承受總軸向負(fù)荷，這是止推軸承組荷載能力大的關(guān)鍵，以免其中個(gè)別軸承荷載過(guò)大壽命短而降低整個(gè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的壽命；目前實(shí)現(xiàn)這一要求的方法是將各內(nèi)、外隔圈的壁厚設(shè)計(jì)制作不相等，從而通過(guò)其傳遞與分流軸向力。串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承性能檢測(cè)的重要特征參數(shù)，就是通過(guò)在實(shí)際工作負(fù)荷作用下和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下測(cè)試其中各級(jí)軸承的實(shí)際負(fù)荷是否均勻，并試驗(yàn)觀測(cè)其疲勞壽命。目前其它各種類(lèi)型的軸承因?yàn)樽陨淼慕Y(jié)構(gòu)關(guān)系，都沒(méi)有荷載均勻這一測(cè)試要求，僅測(cè)試負(fù)荷作用下和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的振動(dòng)噪音以及進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)，相應(yīng)的檢測(cè)裝置或?qū)Ｓ玫闹雇戚S承試驗(yàn)設(shè)備上也無(wú)法測(cè)試多個(gè)相同的軸承負(fù)荷是否均勻；而由于串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的軸向工作負(fù)荷一般高達(dá)數(shù)十千牛甚至更高，現(xiàn)有的軸承檢測(cè)裝置或檢測(cè)設(shè)備均無(wú)法提供相應(yīng)的技術(shù)條件。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)為88217252.2，名稱為圓柱滾子(針)軸承測(cè)振儀的實(shí)用新型專(zhuān)利，其自述為“一種園柱滾子軸承測(cè)振儀，由機(jī)體、驅(qū)動(dòng)主軸、加載裝置、電箱、傳感器、調(diào)位裝置構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)主軸采用滑動(dòng)軸承將主軸置于機(jī)體，傳感器位于驅(qū)動(dòng)主軸前端正上方，依附在調(diào)位裝置上，其特征在于，主軸采用靜壓軸承結(jié)構(gòu)置于機(jī)體，加載裝置有可上下位移的框架，框架具有位于驅(qū)動(dòng)主軸前端上方的柔性塊，框架與徑向加載機(jī)構(gòu)連接?！痹搶?shí)用新型專(zhuān)用于圓柱滾子軸承振動(dòng)檢測(cè)。迄今為止未發(fā)現(xiàn)用于在實(shí)際工作負(fù)荷作用下和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下測(cè)試串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承中各級(jí)軸承的負(fù)荷是否均勻的裝置及其測(cè)試方法，因此該類(lèi)技術(shù)的應(yīng)用范圍受到很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，消除了現(xiàn)有技術(shù)的裝置只能測(cè)試轉(zhuǎn)速、振動(dòng)噪音和進(jìn)行疲勞壽命試驗(yàn)的不足，使之能夠施加數(shù)十千牛甚至更高的軸向負(fù)荷，并能在旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)下測(cè)試串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承中各級(jí)軸承的實(shí)際負(fù)荷，從而改變現(xiàn)有各種類(lèi)型軸承檢測(cè)方法和試驗(yàn)裝置的技術(shù)限制，滿足串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承結(jié)構(gòu)所需要的特殊性能檢測(cè)試驗(yàn)要求。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明的檢測(cè)裝置主要包括立式機(jī)架，油缸，止推軸承、變速齒輪機(jī)構(gòu)、電機(jī)、動(dòng)力箱，徑向軸承、心軸、軸承固定座、串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承、電阻應(yīng)變片；油缸布置安裝在立式機(jī)架的下方，動(dòng)力箱安裝在立式機(jī)架的上方，動(dòng)力箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上裝有大的止推軸承，軸承固定座由螺釘固定在油缸活塞桿的輸出端；串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承位于軸承固定座內(nèi)，徑向軸承和位于軸承固定座的兩端，心軸位于徑向軸承和串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的中心孔內(nèi)，檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承各外隔圈的中部外表面上貼電阻應(yīng)變片后裝入軸承固定座，并由其和其內(nèi)的徑向軸承、心軸來(lái)徑向定位，心軸的另一端與上方同一軸線上動(dòng)力箱的驅(qū)動(dòng)輸出軸端花鍵聯(lián)接；垂直布置的油缸用于施加軸向負(fù)荷，動(dòng)力箱由電機(jī)驅(qū)動(dòng)提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，變速齒輪機(jī)構(gòu)由在動(dòng)力箱內(nèi)的數(shù)根平行軸上固定的和可滑移的圓柱齒輪通過(guò)不同位置的嚙合組合構(gòu)成；當(dāng)油缸頂升加壓并起動(dòng)動(dòng)力箱后，被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承即處于高負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。
使用本發(fā)明的檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法為本發(fā)明的均勻承載檢測(cè)方法采用電阻應(yīng)變片沿軸向粘貼布置在被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承各外隔圈的中部外表面上，工作時(shí)外隔圈不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，將電阻應(yīng)變片的導(dǎo)線從軸承固定座的外部軸向長(zhǎng)槽引出，連接到電阻應(yīng)變儀上的電橋，測(cè)試對(duì)應(yīng)的各外隔圈的應(yīng)變值，然后計(jì)算出各外隔圈的應(yīng)力并接著計(jì)算出其傳遞的軸向力，依次把相鄰二個(gè)外隔圈的力值相減，即得到被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承中各級(jí)軸承的實(shí)際荷載，從而判其是否均勻，這一檢測(cè)方法亦即均載的間接測(cè)試方法。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，因?yàn)椴捎昧穗娮钁?yīng)變測(cè)試方法檢測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承各級(jí)軸承的實(shí)際負(fù)荷是否均勻，所以解決了該種類(lèi)型軸承重要性能參數(shù)原先無(wú)法通過(guò)其它方法檢測(cè)的問(wèn)題，而且在外隔圈上粘貼布置電阻應(yīng)變片，其方法簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，測(cè)試值準(zhǔn)確；由于結(jié)構(gòu)上采用了油缸作為檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)軸向推力的加載裝置，因此試驗(yàn)裝置能夠模擬實(shí)際工作狀態(tài)提供高達(dá)數(shù)十千牛甚至更高的軸向工作負(fù)荷；本發(fā)明中試驗(yàn)裝置采取加載油缸、串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的軸承固定座、動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)輸出軸三者的軸線為同一軸線的布置方式，使被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承在檢測(cè)試驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)和受力狀況符合實(shí)際工作時(shí)的狀況，而且動(dòng)力箱輸出轉(zhuǎn)速可根據(jù)檢測(cè)試驗(yàn)需要變化；動(dòng)力箱驅(qū)動(dòng)輸出軸上設(shè)有大的止推軸承，保證試驗(yàn)裝置工作時(shí)在很大的軸向負(fù)荷作用下自身有足夠的強(qiáng)度和疲勞壽命，本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)具有布置合理、安裝調(diào)整固定方便、測(cè)試數(shù)據(jù)可靠的特點(diǎn)，適用于各種型號(hào)的串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的均勻承載性能和疲勞壽命的動(dòng)態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)。


圖1本發(fā)明的檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明的檢測(cè)裝置主要包括立式機(jī)架1，油缸2，止推軸承3、變速齒輪機(jī)構(gòu)4、電機(jī)5、動(dòng)力箱6，徑向軸承7和8、心軸9、軸承固定座10、串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11、電阻應(yīng)變片12；油缸2布置安裝在立式機(jī)架1的下方，動(dòng)力箱6安裝在立式機(jī)架1的上方，動(dòng)力箱6內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上裝有大的止推軸承3，軸承固定座10由螺釘固定在油缸2活塞桿的輸出端；串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11位于軸承固定座10內(nèi)，徑向軸承7和8位于軸承固定座10的兩端，心軸9位于徑向軸承7、8和串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11的中心孔內(nèi)，檢測(cè)試驗(yàn)時(shí)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11各外隔圈的中部外表面上貼電阻應(yīng)變片12后裝入軸承固定座10，并由其和其內(nèi)的徑向軸承7和8、心軸9來(lái)徑向定位，心軸9的另一端與上方同一軸線上動(dòng)力箱6的驅(qū)動(dòng)輸出軸端花鍵聯(lián)接；垂直布置的油缸2用于施加軸向負(fù)荷，動(dòng)力箱6由電機(jī)5驅(qū)動(dòng)提供旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，變速齒輪機(jī)構(gòu)4由在動(dòng)力箱6內(nèi)的數(shù)根平行軸上固定的和可滑移的圓柱齒輪通過(guò)不同位置的嚙合組合構(gòu)成；當(dāng)油缸2頂升加壓并起動(dòng)動(dòng)力箱6后，被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11即處于高負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。
動(dòng)力箱6的驅(qū)動(dòng)輸出軸、串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的軸承固定座10和油缸2三者的軸線處于同一軸線上，該軸線以及機(jī)架1垂直立式布置或水平臥式布置。
軸承固定座10為套筒型結(jié)構(gòu)，外部有數(shù)條軸向長(zhǎng)槽。
動(dòng)力箱6內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上裝有的大止推軸承3為球面滾子推力軸承或圓柱滾子推力軸承或圓錐滾子推力軸承。
均勻承載檢測(cè)方法采用電阻應(yīng)變片12沿軸向粘貼布置在被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11各外隔圈的中部外表面上，將電阻應(yīng)變片12的導(dǎo)線從軸承固定座10的外部軸向長(zhǎng)槽引出，連接到電阻應(yīng)變儀上的電橋，測(cè)試對(duì)應(yīng)的各外隔圈的應(yīng)變值，然后計(jì)算出各外隔圈的應(yīng)力并接著計(jì)算出其傳遞的軸向力，依次把相鄰二個(gè)外隔圈的力值相減，即得到被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承11中各級(jí)軸承的實(shí)際荷載，從而判其是否均勻。
權(quán)利要求
1.一種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置，主要包括立式機(jī)架(1)、電機(jī)(5)、動(dòng)力箱(6)、軸承固定座(10)，其特征在于還包括油缸(2)、止推軸承(3)、變速齒輪機(jī)構(gòu)(4)、徑向軸承(7、8)、心軸(9)、串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)、電阻應(yīng)變片(12)，油缸(2)布置安裝在立式機(jī)架(1)的下方，動(dòng)力箱(6)安裝在立式機(jī)架(1)的上方，動(dòng)力箱(6)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上設(shè)置止推軸承(3)，軸承固定座(10)由螺釘固定在油缸(2)活塞桿的輸出端；串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)位于軸承固定座(10)內(nèi)，徑向軸承(7)和(8)位于軸承固定座(10)的兩端，心軸(9)位于徑向軸承(7)、(8)和串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)的中心孔內(nèi)，心軸(9)的另一端與上方同一軸線上動(dòng)力箱(6)的驅(qū)動(dòng)輸出軸相聯(lián)接；變速齒輪機(jī)構(gòu)(4)由在動(dòng)力箱(6)內(nèi)的數(shù)根平行軸上固定的和可滑移的圓柱齒輪通過(guò)不同位置的嚙合組合構(gòu)成，在被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)的各外隔圈的中部外表面設(shè)置電阻應(yīng)變片(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置，其特征是，動(dòng)力箱(6)的驅(qū)動(dòng)輸出軸、軸承固定座(10)和油缸(2)三者的軸線處于同一軸線上，該軸線以及機(jī)架(1)垂直立式布置或水平臥式布置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置，其特征是，動(dòng)力箱(6)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上裝有的大止推軸承(3)為球面滾子推力軸承或圓柱滾子推力軸承或圓錐滾子推力軸承。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置，其特征是，軸承固定座(10)為套筒型結(jié)構(gòu)，外部有數(shù)條軸向長(zhǎng)槽。
5.一種權(quán)利要求1所述的串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征是，采用電阻應(yīng)變片(12)沿軸向粘貼布置在被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)各外隔圈的中部外表面上，將電阻應(yīng)變片(12)的導(dǎo)線從軸承固定座(10)的外部軸向長(zhǎng)槽引出，連接到電阻應(yīng)變儀上的電橋，測(cè)試對(duì)應(yīng)的各外隔圈的應(yīng)變值，然后計(jì)算出各外隔圈的應(yīng)力并接著計(jì)算出其傳遞的軸向力，依次把相鄰二個(gè)外隔圈的力值相減，得到被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承(11)中各級(jí)軸承的實(shí)際荷載，從而判其是否均勻。
全文摘要
一種屬于機(jī)械工程中軸承檢測(cè)試驗(yàn)領(lǐng)域的串聯(lián)組合型推力軸承的均載檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，油缸、動(dòng)力箱分別安裝在立式機(jī)架的下方和上方，動(dòng)力箱內(nèi)的驅(qū)動(dòng)輸出軸上設(shè)置止推軸承，軸承固定座由螺釘固定在油缸活塞桿的輸出端；串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承位于軸承固定座內(nèi)，心軸的另一端與上方同一軸線上動(dòng)力箱的驅(qū)動(dòng)輸出軸相聯(lián)接；變速齒輪機(jī)構(gòu)由在動(dòng)力箱內(nèi)的數(shù)根平行軸上固定的和可滑移的圓柱齒輪通過(guò)不同位置的嚙合組合構(gòu)成，在被測(cè)串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的各外隔圈的中部外表面粘貼電阻應(yīng)變片。本發(fā)明裝置具有結(jié)構(gòu)合理、測(cè)試數(shù)據(jù)可靠的特點(diǎn)，適用于各種型號(hào)的串聯(lián)組合型推力圓柱滾子軸承的均勻承載性能和疲勞壽命的動(dòng)態(tài)檢測(cè)試驗(yàn)。
文檔編號(hào)F16C35/06GK1421681SQ0215778
公開(kāi)日2003年6月4日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者程曉鳴 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)