專利名稱：軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
在實(shí)際的傳動(dòng)系統(tǒng)中，滾動(dòng)球軸承往往在一定的載荷下運(yùn)行，主要表現(xiàn)為軸向載荷和徑向載荷兩個(gè)方面。為了深入研究其在不同方向載荷下運(yùn)行過(guò)程和性能，研制ー種能同時(shí)對(duì)測(cè)試軸承施加軸向載荷和徑向載荷的試驗(yàn)裝置對(duì)考核試驗(yàn)研究的準(zhǔn)確、順利開(kāi)展尤為重要?，F(xiàn)有的滾動(dòng)球軸承試驗(yàn)裝置往往采用彈性或剛性加載的方式對(duì)測(cè)試軸承進(jìn)行單ー的軸向或徑向加載，難以獲得測(cè)試軸承在軸向載荷和徑向載荷共同作用下的運(yùn)行數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有的滾動(dòng)球軸承軸向加載方式往往采用如氣動(dòng)加載、彈簧片加載、剛性機(jī)構(gòu)加載等方式，在傳動(dòng)軸上設(shè)定鎖定機(jī)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行加載，對(duì)于較長(zhǎng)測(cè)試時(shí)間試驗(yàn)而言，這樣的加載方式在軸承運(yùn)行過(guò)程中加載カ存在較大的波動(dòng)，而且不易觀測(cè)，如果在加載機(jī)構(gòu)中設(shè)置傳感器，則又使加載機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。如專利公開(kāi)號(hào)為CN200920311329.4，名稱為大型軸承試驗(yàn)機(jī)的載荷施加裝置的專利中所述的軸承載荷施加裝置，其軸向和徑向加載方式均采用氣動(dòng)加載，加載結(jié)構(gòu)涉及缸體、活塞桿、導(dǎo)向套、力傳感器等裝置，其結(jié)構(gòu)和操作程序復(fù)雜，加工制造費(fèi)用較大。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、加工組裝方便，為ー種加載カ穩(wěn)定可調(diào)、軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置。為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括電機(jī)及電機(jī)支座、電機(jī)軸所連接的本試驗(yàn)裝置的主軸、用干支撐主軸的支撐軸承及其軸承座、起支撐和測(cè)量作用的測(cè)試軸承及其軸承座、用于加載軸向和徑向カ的加載軸承、加載徑向力的彈簧裝置和加載軸向力的彈簧裝置；所述加載軸承設(shè)置于測(cè)試軸承和支撐軸承的外側(cè)；加載軸承的軸承外套底部連接豎直方向設(shè)置的用于加載徑向カ的彈簧裝置；所述軸承外套的中部?jī)蓚?cè)設(shè)有用于連接加載繩一端的軸向加載桿，カロ載繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪，其另一端連接用于加載軸向カ的彈簧裝置。進(jìn)ー步地，所述用于加載徑向力的彈簧裝置包括兩個(gè)掛鉤、兩塊連板和數(shù)根徑向加載彈簧；兩個(gè)掛鉤分別設(shè)于兩塊連板的頂端和底端，處于頂端的用于連接加載軸承外套，處于底端的用于連接試驗(yàn)裝置的彈簧連接座。進(jìn)ー步地，所述用于加載軸向力的彈簧裝置包括兩個(gè)掛鉤、兩塊連板和數(shù)根軸向加載彈簧；兩個(gè)掛鉤分別設(shè)于兩塊連板的頂端和底端，處于頂端的用于連接測(cè)試軸承外套，處于底端的用于連接試驗(yàn)裝置的彈簧連接座；數(shù)根軸向加載彈簧連接與上下兩塊連板之間。
進(jìn)ー步地，所述定滑輪固定于加載支座，加載支座一端固定于支撐軸承的軸承座底部，另一端懸臂。進(jìn)ー步地，所述彈簧連接座連接于所述試驗(yàn)裝置的機(jī)架，彈簧連接座處于懸臂狀態(tài)。本發(fā)明涉及的這種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置通過(guò)定滑輪、加載繩及軸階，把垂直方向的彈簧屈服力轉(zhuǎn)化測(cè)試軸承軸向的加載カ；同時(shí)，利用彈簧彈性加載，對(duì)同一測(cè)試軸承進(jìn)行徑向加載。該設(shè)計(jì)方式使試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可通過(guò)調(diào)整彈簧的拉伸長(zhǎng)度來(lái)調(diào)節(jié)加載カ的大小，并可通過(guò)選定弾性系數(shù)較大的彈簧及其數(shù)量，實(shí)現(xiàn)較大負(fù)荷的加載；對(duì)于較長(zhǎng)周期的試驗(yàn)，可方便的通過(guò)觀測(cè)彈簧的拉伸長(zhǎng)度的變化來(lái)定性判斷測(cè)試軸承運(yùn)行期間的磨損程度。另外，本發(fā)明所述的裝置中，測(cè)試軸承和加載軸承均受到相同大小的軸向和徑向加載力，并在同一驅(qū)動(dòng)軸下運(yùn)動(dòng)，因此，在同一次試驗(yàn)中可獲得兩組同一試驗(yàn)條件的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，提高了試驗(yàn)效率，豐富了試驗(yàn)內(nèi)容。本發(fā)明所述的軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便、易于加工制造。


圖1為本發(fā)明軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置正視 圖2為軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置俯視 圖3為徑向加載彈簧或軸向加載彈簧連接結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式如圖1、圖2所示，為軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置正視圖與俯視圖，即本發(fā)明的基本形式，它主要由電機(jī)1、電機(jī)支座2、聯(lián)軸器3、支撐軸承擋肩4、支撐軸承5、支撐軸承座6、主軸7、軸階9、測(cè)試軸承10、加載軸承外套12、加載軸承13、軸向加載桿14、軸鎖定墊片15、軸向鎖定螺母16、加載繩17、定滑輪18、徑向加載彈簧27和軸向加載彈簧28組成。測(cè)試軸承10分別在徑向加載彈簧27、軸向加載彈簧28、加載軸承13以及軸階9的作用下，同時(shí)受到徑向和軸向兩個(gè)方向的加載，并在電機(jī)I給定轉(zhuǎn)速的情況下，獲得具有不同徑向載荷、軸向載荷及轉(zhuǎn)速值的復(fù)合試驗(yàn)條件。如圖1、圖2所示，軸向加載彈簧28的屈服力通過(guò)軸向加載繩17，并在加載軸承擋肩11、加載軸承外套12、軸向加載桿14、軸鎖定墊片15、軸向鎖定螺母16以及定滑輪18的作用，并把垂直方向的力轉(zhuǎn)化為水平方向的加載カ；同時(shí)，在軸階9和測(cè)試軸承擋肩8的作用下，對(duì)測(cè)試軸承10施加軸向載荷。在加載繩17、軸向加載桿14以及加載軸承外套12的作用下，加載軸承13的內(nèi)套圈和外套圈分別對(duì)軸向鎖定墊片15、加載軸承擋肩11施加力的作用，使軸7受到水平方向力的作用，并在軸階9和測(cè)試軸承擋肩8的作用下，對(duì)測(cè)試軸承10施加軸向載荷。如圖1、圖2所示，徑向加載彈簧27通過(guò)設(shè)置在加載軸承外套12的作用對(duì)加載軸承13實(shí)施徑向加載；同時(shí)，通過(guò)軸7與支撐軸承座6的作用對(duì)測(cè)試軸承10施加徑向載荷。如圖3所示，為軸向加載彈簧27與徑向加載彈簧28裝置示意圖。試驗(yàn)前，可根據(jù)加載大小確定彈簧的拉升長(zhǎng)度，在組裝試驗(yàn)裝置時(shí)，調(diào)節(jié)上彈簧掛鉤25和下彈簧掛鉤29確定同樣的拉伸長(zhǎng)度，即對(duì)應(yīng)相應(yīng)的加載カ。
如圖1所示，本試驗(yàn)裝置定滑輪的結(jié)構(gòu)包括定滑輪支撐軸承19、定滑輪軸定位螺母20、定滑輪軸21和定滑輪支座22。測(cè)試軸承的軸承座固定于加載支座23，本試驗(yàn)裝置進(jìn)ー步的結(jié)構(gòu)還包括試驗(yàn)平臺(tái)24、掛鉤25、支撐平臺(tái)26、徑向加載彈簧27、軸向加載彈簧28、掛鉤29、彈簧連接座30。測(cè)試軸承10分別在徑向加載彈簧27、軸向加載彈簧28、加載軸承13以及加載軸階9的作用下，同時(shí)受到徑向和軸向兩個(gè)方向的加載，并在電機(jī)I給定轉(zhuǎn)速的情況下，獲得具有復(fù)合エ況徑向載荷、軸向載荷和轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)條件。徑向加載彈簧27通過(guò)設(shè)置在加載軸承外套12的作用對(duì)加載軸承13實(shí)施徑向加載，并把徑向力通過(guò)軸7的作用傳遞并轉(zhuǎn)化為測(cè)試軸承10的徑向加載力。軸向加載彈簧28通過(guò)軸向加載繩17，并在加載軸承擋肩11、加載軸承外套12、軸向加載桿14、軸鎖定墊片15、軸向鎖定螺母16以及定滑輪21的作用下，對(duì)測(cè)試軸承10進(jìn)行軸向加載。測(cè)試軸承10施加軸向載荷的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)軸向加載彈簧28的屈服力設(shè)定。軸向加載彈簧28的屈服力通過(guò)軸向加載定滑輪18機(jī)構(gòu)把ー垂直方向的力轉(zhuǎn)化為水平方向的軸向加載力。測(cè)試軸承10為單套滾動(dòng)球軸承。聯(lián)軸器3為一分離式聯(lián)軸器。測(cè)試軸承10施加徑向載荷的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)徑向加載彈簧27的屈服力設(shè)定。本發(fā)明所述的具體實(shí)施方式
并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)范圍的限制，凡是在本發(fā)明構(gòu)思的精神和原則之內(nèi)，本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述試驗(yàn)裝置包括電機(jī)及電機(jī)支座、電機(jī)軸所連接的本試驗(yàn)裝置的主軸、用于支撐主軸的支撐軸承及其軸承座、起支撐和測(cè)量作用的測(cè)試軸承及其軸承座、用于加載軸向和徑向カ的加載軸承、加載徑向カ的彈簧裝置和加載軸向力的彈簧裝置；所述加載軸承設(shè)置于測(cè)試軸承和支撐軸承的外側(cè)；加載軸承的軸承外套底部連接豎直方向設(shè)置的用于加載徑向カ的彈簧裝置；所述軸承外套的中部?jī)蓚?cè)設(shè)有用于連接加載繩一端的軸向加載桿，加載繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪，其另一端連接用于加載軸向カ的彈簧裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述用于加載徑向力的彈簧裝置包括兩個(gè)掛鉤、兩塊連板和數(shù)根徑向加載彈簧；兩個(gè)掛鉤分別設(shè)于兩塊連板的頂端和底端，處于頂端的用于連接加載軸承外套，處于底端的用于連接試驗(yàn)裝置的彈簧連接座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述用于加載軸向力的彈簧裝置包括兩個(gè)掛鉤、兩塊連板和數(shù)根軸向加載彈簧；兩個(gè)掛鉤分別設(shè)于兩塊連板的頂端和底端，處于頂端的用于連接測(cè)試軸承外套，處于底端的用于連接試驗(yàn)裝置的彈簧連接座；數(shù)根平行布置的軸向加載彈簧連接與上下兩塊連板之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述定滑輪固定于加載支座，加載支座一端固定干支撐軸承的軸承座底部，另一端懸臂。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，其特征在于，所述彈簧連接座連接于所述試驗(yàn)裝置的機(jī)架，彈簧連接座處于懸臂狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種軸向與徑向復(fù)合加載軸承試驗(yàn)裝置，試驗(yàn)裝置包括電機(jī)及電機(jī)支座、主軸、支撐軸承及其軸承座、測(cè)試軸承、用于加載軸向和徑向力的加載軸承、加載徑向力的彈簧裝置和加載軸向力的彈簧裝置；加載軸承設(shè)置于測(cè)試軸承和支撐軸承的外側(cè)，軸承外套底部連接豎直方向設(shè)置的用于加載徑向力的彈簧裝置；測(cè)試軸承的軸承外套的中部?jī)蓚?cè)設(shè)有用于連接加載繩一端的軸向加載桿，加載繩繞過(guò)兩個(gè)定滑輪，其另一端連接用于加載軸向力的彈簧裝置。本發(fā)明所述的試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、拆裝方便、易于加工制造。
文檔編號(hào)G01M13/04GK103115774SQ20131002111
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者胡繼星, 周暉, 張凱鋒, 桑瑞鵬, 鄭玉剛, 張延帥 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第五研究院第五一〇研究所