專利名稱：一種軸承軸向剛度測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承軸向剛度測量儀，屬于軸承剛度測量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
軸向剛度是軸承的一個(gè)非常關(guān)鍵的性能參數(shù)，不管是配對軸承還是單套軸承，用 戶都有剛度要求。對軸承軸向剛度的精確測量可以使用戶了解軸承實(shí)際工作中的工作狀 況。目前，在軸承試制和生產(chǎn)過程中往往通過理論計(jì)算或采用負(fù)荷變形法來測量軸承 在一定負(fù)荷下的變形量，然后用變形量來檢測計(jì)算軸承的單點(diǎn)剛度，這樣帶來的問題就是 對軸承的軸向剛度沒有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)，并且無法準(zhǔn)確測量出軸承的剛度曲線。因?yàn)檩S承 的軸向剛度在不同的載荷區(qū)域數(shù)值不同，只有測量出軸承的剛度曲線才能準(zhǔn)確得到軸承的 軸向剛度性能，所以單點(diǎn)測量的方法不能夠得到準(zhǔn)確的剛度曲線。在2009年1月28日公開的公開號為CN101354314A的中國發(fā)明專利申請公開說 明書中介紹了一種軸承剛度測試裝置，使用這種測試裝置時(shí)，將被測軸承放置在測量平面 上，軸承座固定住被測軸承的外圈，內(nèi)圈壓塊壓住被測軸承的內(nèi)圈端面，將與軸承內(nèi)圈另一 端面頂壓配合的法蘭與內(nèi)圈壓塊通過螺釘連接在一起，完成連接后在法蘭下面通過鋼絲加 掛砝碼，并逐漸增大砝碼質(zhì)量，通過頂壓在內(nèi)圈壓塊對應(yīng)接觸面中心位置的電感測頭來測 量被測軸承內(nèi)圈相對外圈的偏移量。但是這種測量方式因?yàn)槭褂玫氖琼来a加載，所以對于 軸承內(nèi)圈來說，其所受的軸向載荷并不連續(xù)，那么所測量出來的剛性曲線就不準(zhǔn)確，這樣就 會影響對軸承剛度的測量結(jié)果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種軸承軸向剛度測量儀，這種剛度測量儀測量軸承軸 向剛度時(shí)可提供連續(xù)變化的加載載荷，且測量儀整體操作簡單。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種軸承軸向剛度測量儀，包括測量儀基座、用于對被 測軸承內(nèi)圈施加載荷的加載系統(tǒng)、用于夾持被測軸承內(nèi)圈的夾持系統(tǒng)、用于支撐被測軸承 外圈的定位座和用于測量被測軸承受載時(shí)其內(nèi)圈相對于外圈位移量的測量裝置，所述加載 系統(tǒng)和所述測量裝置分別設(shè)置在所述夾持系統(tǒng)的兩端，所述加載系統(tǒng)包括用于提供連續(xù)變 化載荷的加載器和用于檢測連續(xù)變化載荷的力傳感器。所述加載器為加載氣缸或液壓缸或電動推桿系統(tǒng)，所述加載氣缸或液壓缸或電動 推桿傳動連接有加載桿，所述力傳感器設(shè)置在所述加載桿上，所述加載氣缸或液壓缸連接 有用于控制加載氣缸或液壓缸載荷輸出的比例閥或伺服閥。所述加載桿的末端設(shè)置有一止推軸承，該止推軸承一端與加載桿末端頂壓配合， 其另一端的圓周面上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)手柄。所述夾持系統(tǒng)包括加壓蓋和用于穿裝被測軸承內(nèi)圈的芯軸，所述芯軸為階梯軸， 所述加壓蓋和所述芯軸通過緊固螺釘固定連接。[0010]所述測量儀基座上固定設(shè)置有定心套，所述芯軸上的與所述定心套對應(yīng)的端面上 的中心位置設(shè)置有安裝孔，所述定心套和所述芯軸上的安裝孔滑動配合。所述測量裝置為位移傳感器，該位移傳感器設(shè)置在所述定心套內(nèi)，所述位移傳感 器向安裝孔內(nèi)部延伸有測量觸頭，所述芯軸上的安裝孔的底部設(shè)有一凸臺，所述測量觸頭 與所述凸臺頂壓配合。本實(shí)用新型軸承軸向剛度測量儀通過能輸出連續(xù)變化載荷的加載器對被測軸承 的內(nèi)圈施加連續(xù)變化的軸向載荷的方式來解決現(xiàn)有技術(shù)中被測軸承內(nèi)圈所受軸向載荷不 連續(xù)的問題，通過力傳感器測量出施加到被測軸承上的連續(xù)載荷，同時(shí)由測量裝置測量出 被測軸承內(nèi)圈對應(yīng)于外圈的位移量，將所得到的載荷值和位移值通過電氣系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算即 可得到被測軸承的準(zhǔn)確的剛度曲線及平均剛度值。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，方便實(shí)用，解決了 軸承軸向剛度測量的難題，為進(jìn)一步分析軸承的綜合性能提供了可靠的分析數(shù)據(jù)。加載器選用加載氣缸或液壓缸或電動推桿系統(tǒng)，這樣加載器便于外購，可降低成 本；通過動態(tài)性能較好的比例閥或伺服閥來控制加載器的輸出載荷變化，可以有效控制調(diào) 節(jié)加載器輸出載荷。在加載桿的末端設(shè)置止推軸承，可以將加載桿所施加的載荷擴(kuò)大到較大的受力面 上，并且通過手動操縱止推軸承上的旋轉(zhuǎn)手柄來轉(zhuǎn)動止推軸承，使得加載載荷可以更均勻 的作用在受力面上。通過加壓蓋和芯軸配合來完成對被測軸承內(nèi)圈的軸向夾持，其結(jié)構(gòu)簡單，并且因 夾持系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)原因引起的位移測量誤差小。在測量儀基座上設(shè)置定心套，通過定心套與芯軸上的安裝孔的滑動配合來完成對 芯軸的中心定位，從而保證加載系統(tǒng)的中心軸線與夾持系統(tǒng)的中心軸線保持同軸。將位移傳感器的測量出頭與所述安裝孔內(nèi)的凸臺頂壓配合，使得位移傳感器可以 精確測量夾持系統(tǒng)的位移量。

圖1為本實(shí)用新型(省略比例閥)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為本實(shí)用新型軸承軸向剛度測量儀(省略比例閥)結(jié)構(gòu)示意，一種軸承 軸向剛度測量儀，包括測量儀基座8、加載系統(tǒng)、用于夾持被測軸承4內(nèi)圈的夾持系統(tǒng)和用 于固定被測軸承4外圈的定位座5，所述加載系統(tǒng)包括通過比例閥控制的加載氣缸1，在加 載氣缸1傳動連接的加載桿14上設(shè)置有力傳感器2，在加載桿14的末端設(shè)置有止推軸承 13，該止推軸承13—端與加載桿14末端頂壓配合，其另一端的外圓周面上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)手柄 12 ；所述夾持系統(tǒng)包括加壓蓋3和芯軸6，該芯軸6為一階梯軸，所述加壓蓋3和芯軸6通 過緊固螺釘19固定連接成一體來完成對被測軸承4內(nèi)圈的軸向夾持，在芯軸6上的下端面 的中心位置設(shè)置有安裝孔11，該安裝孔11的底部設(shè)有一凸臺10，測量儀基座8上固定設(shè)置 有定心套9，該定心套9與安裝孔11滑動配合，定心套9的內(nèi)部設(shè)置有用于測量被測軸承受 載時(shí)其內(nèi)圈相對于外圈位移量的位移傳感器7，該位移傳感器7向安裝孔內(nèi)部延伸的測量 出頭與凸臺10頂壓配合。[0020]使用時(shí)，首先將芯軸6滑動裝配在定心套9上，將被測軸承4套裝在芯軸6的階梯 軸的階梯面上，通過加壓蓋3和芯軸6將被測軸承4夾持固定，定位座5支撐被測軸承4的 外圈，然后由通過比例閥控制加載氣缸1的加載桿14末端連接的止推軸承13對加壓蓋3 施加連續(xù)變化的軸向載荷，加載桿上的力傳感器2測量出施加的載荷，加壓蓋3、芯軸6及 被測軸承4內(nèi)圈作為整體受加載載荷產(chǎn)生位移，由位移傳感器7測量出位移量，最后通過位 移傳感器7和力傳感器2對應(yīng)的測量數(shù)值進(jìn)行計(jì)算后即可得到被測軸承4的剛度曲線及平 均剛度值。通過止推軸承13上設(shè)置的旋轉(zhuǎn)手柄12可以使得加載載荷均勻的分布在受力面 上，從而得到更加精確的剛度曲線。在具體實(shí)施時(shí)，可以將整個(gè)系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)，將加載系統(tǒng)放置到夾持系統(tǒng)的下端，而將測 量裝置及定心套設(shè)置在夾持系統(tǒng)的上端，不會影響對軸承剛度的測量結(jié)果。具體實(shí)施時(shí)，加載氣缸可用液壓缸或電動推桿系統(tǒng)來等同替代，液壓缸或電動推 桿系統(tǒng)可以輸出連續(xù)變化的軸向載荷；也可采用動態(tài)性能更好但成本相對較高的伺服閥代 替比例閥來控制加載氣缸或液壓閥的軸向載荷輸出。
權(quán)利要求一種軸承軸向剛度測量儀，包括測量儀基座、用于對被測軸承內(nèi)圈施加載荷的加載系統(tǒng)、用于夾持被測軸承內(nèi)圈的夾持系統(tǒng)、用于支撐被測軸承外圈的定位座和用于測量被測軸承受載時(shí)其內(nèi)圈相對于外圈位移量的測量裝置，所述加載系統(tǒng)和所述測量裝置分別設(shè)置在所述夾持系統(tǒng)的兩端，其特征在于所述加載系統(tǒng)包括用于提供連續(xù)變化載荷的加載器和用于檢測連續(xù)變化載荷的力傳感器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸承軸向剛度測量儀，其特征在于所述加載器為加載氣缸 或液壓缸或電動推桿系統(tǒng)，所述加載氣缸或液壓缸或電動推桿傳動連接有加載桿，所述力 傳感器設(shè)置在所述加載桿上，所述加載氣缸或液壓缸連接有用于控制加載氣缸或液壓缸載 荷輸出的比例閥或伺服閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的軸承軸向剛度測量儀，其特征在于所述加載桿的末端設(shè)置 有一止推軸承，該止推軸承一端與加載桿末端頂壓配合，其另一端的圓周面上設(shè)置有旋轉(zhuǎn) 手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的軸承軸向剛度測量儀，其特征在于所述夾持系統(tǒng) 包括加壓蓋和用于穿裝被測軸承內(nèi)圈的芯軸，所述芯軸為階梯軸，所述加壓蓋和所述芯軸 通過緊固螺釘固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸承軸向剛度測量儀，其特征在于所述測量儀基座上固定 設(shè)置有定心套，所述芯軸上的與所述定心套對應(yīng)的端面上的中心位置設(shè)置有安裝孔，所述 定心套和所述芯軸上的安裝孔滑動配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸承軸向剛度測量儀，其特征在于所述測量裝置為位移傳 感器，該位移傳感器設(shè)置在所述定心套內(nèi)，所述位移傳感器向安裝孔內(nèi)部延伸有測量觸頭， 所述芯軸上的安裝孔的底部設(shè)有一凸臺，所述測量觸頭與所述凸臺頂壓配合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種軸承軸向剛度測量儀，包括測量儀基座、用于對被測軸承內(nèi)圈施加載荷的加載系統(tǒng)、用于夾持被測軸承內(nèi)圈的夾持系統(tǒng)、用于支撐被測軸承外圈的定位座和用于測量被測軸承受載時(shí)其內(nèi)圈相對于外圈位移量的測量裝置，所述加載系統(tǒng)和所述測量裝置分別設(shè)置在所述夾持系統(tǒng)的兩端，所述加載系統(tǒng)包括用于提供連續(xù)變化載荷的加載器和用于檢測連續(xù)變化載荷的力傳感器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、方便實(shí)用，解決了軸承軸向剛度測量的難題，為進(jìn)一步分析軸承的綜合性能提供了可靠的分析數(shù)據(jù)。
文檔編號G01M13/04GK201600242SQ20102030182
公開日2010年10月6日 申請日期2010年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者關(guān)昀, 朱孔敏, 李副來, 熊子鍵, 胡英貝, 郭需要 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司