本發(fā)明屬于軸承試驗檢測技術領域，主要涉及一種運動關節(jié)軸承試驗機。

背景技術：

向心關節(jié)軸承作為滑動軸承的重要組成部分，廣泛應用于航空航天、軌道客車、礦山、冶金、重型汽車、水利水電等領域，由帶有內球面的外圈、帶有外球面的內圈和襯墊構成。向心關節(jié)軸承在使用過程中主要承受徑向載荷、軸向載荷、回轉擺動、側向擺動，軸承襯墊的磨損是導致向心關節(jié)軸承軸承失效的重要因素，研究襯墊磨損的原因對向心關節(jié)軸承的研究起著至關重要的作用，目前國內存在的向心關節(jié)軸承試驗機主要是軸向和徑向加載，不能夠真實的模擬向心關節(jié)軸承承載情況。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種組合加載運動關節(jié)軸承試驗機，以解決目前國內存在的向心關節(jié)軸承試驗機主要是軸向和徑向加載，不能夠真實的模擬向心關節(jié)軸承承載情況的的問題。

本發(fā)明的技術方案是：夾具工裝通過螺栓固定在工作臺上，橫向扭轉機構通過螺釘與工作臺左端固定連接，軸向加載機構通過螺栓與工作臺右端固定連接，側向擺動機構通過螺釘與工作臺的后端固定連接；四根立柱安裝在工作臺的上表面，并通過立柱背母和立柱小背母與工作臺固定鎖緊，連接橫梁安裝在立柱的上端，并通過立柱背母和立柱小背母與工作臺固定鎖緊，油缸一通過螺釘與橫梁的上端固定連接，橫向扭擺機構通過聯軸器一與夾具工裝左端脹緊固定連接，夾具工裝右端通過螺釘與軸向加載機構固定連接，夾具工裝上端通過螺釘與縱向加載轉接塊固定連接，垂直定位塊位于夾具工裝上，夾具工裝通過垂直定位塊進行垂直定位，保證縱向加載轉接塊與夾具工裝同軸，側向擺動機構通過聯軸器四與夾具工裝左端脹緊固定連接；油缸一的活塞桿端部與縱向加載螺紋軸螺紋連接，縱向加載螺紋軸與動態(tài)輪輻傳感器上端通過螺紋連接，在油缸一的活塞桿端部和動態(tài)輪輻傳感器之間有一對鎖緊墊，通過脹緊消除螺紋間隙，保證油缸一加載可靠，動態(tài)輪輻傳感器下端通過螺釘與傳感器法蘭固定連接，縱向加載桿的一端與關節(jié)軸承外圈配合，關節(jié)軸承內圈與縱向加載桿銷軸配合，縱向加載桿銷軸與傳感器法蘭下端孔配合，擋圈分別與縱向加載桿銷軸和縱向加載桿連接，縱向加載桿銷軸通過擋圈對關節(jié)軸承內圈軸向定位，防止關節(jié)軸承軸向竄動，縱向加載桿和傳感器法蘭與加載桿銷軸軸線方向繞接，防止夾具工裝側向擺動時對油缸一造成破壞，縱向加載桿通過轉接塊背母與縱向加載轉接塊螺紋連接，并通過轉接塊背母防止螺紋連接松動，消除螺紋間隙，直線軸承通過螺釘固定在橫梁上，導向板固定在油缸一活塞桿上，縱向導向桿一端通過螺紋連接固定在導向板上，另一端與直線軸承配合，保證油缸一活塞桿移動位移保持豎直；

所述軸向加載機構由油缸支撐架、油缸二、直線軸承、直線軸承端蓋、軸向導向桿、軸向導向板、軸向加載螺紋軸、軸向鎖緊墊、動態(tài)輪輻傳感器二、傳感器法蘭二、軸向加載桿銷軸、關節(jié)軸承二、軸向加載桿擋圈、軸向加載桿、橫向加載鎖緊螺母、橫向加載轉接板、軸向加載定位塊構成，油缸二通過螺釘固定在油缸支撐架上，油缸二的活塞桿端部與軸向加載螺紋軸螺紋連接，軸向加載螺紋軸與動態(tài)輪輻傳感器二左端通過螺紋連接，油缸二的活塞桿端部和動態(tài)輪輻傳感器二之間有一對軸向鎖緊墊，并通過軸向鎖緊墊的脹緊消除螺紋間隙，以保證油缸二可靠，動態(tài)輪輻傳感器二右端通過螺釘與傳感器法蘭二固定連接，軸向加載桿一端與關節(jié)軸承二外圈配合，關節(jié)軸承二內圈與軸向加載桿銷軸配合，軸向加載桿銷軸兩端與傳感器法蘭二右端孔配合，通過軸向加載桿擋圈對關節(jié)軸承二內圈軸向定位，防止關節(jié)軸承二軸向竄動，軸向加載桿和傳感器法蘭二與軸向加載桿銷軸的軸線方向轉動連接，防止夾具工裝徑向移動時對油缸二造成破壞，軸向加載桿通過橫向加載鎖緊螺母與橫向加載轉接板固定連接，橫向加載轉接板通過螺釘與夾具工裝固定連接，并通過軸向加載定位塊進行定位，保證軸向加載與試樣軸線同軸，直線軸承與油缸支撐架配合，通過直線軸承端蓋進行軸向定位，直線軸承端蓋通過螺釘固定在油缸支撐架上，軸向導向板固定在油缸二活塞桿上，軸向導向桿一端與軸向導向板螺紋連接，另一端與直線軸承配合，保證油缸二活塞桿移動位移保持水平；

所述橫向扭轉機構由副工作臺一、直線導軌副一、擺動機構支座一、擺動缸轉接法蘭盤一、擺動缸一、聯軸器一、傳感器轉接法蘭一、傳感器一、支撐軸承端蓋一、傳感器轉接盤一、軸承支撐座一、滾動軸承一、鎖緊螺母一、聯軸器二、軸承座導向鍵一、齒條一、齒條連接板一、齒輪一、軸擋一、齒輪軸軸承座一、滾動軸承二、齒輪中軸一、手輪一構成；副工作臺一通過螺釘固定在工作臺上，直線導軌副一通過螺釘固定在副工作臺一上，擺動機構支座一通過螺釘固定連接在直線導軌副一上，擺動缸一通過螺釘與擺動機構支座一固定連接，擺動缸轉接法蘭盤一一端與通過螺釘擺動缸一輸出端固定連接，擺動缸轉接法蘭盤一另一端通過脹緊套與聯軸器一固定連接，聯軸器一另一端通過螺釘與傳感器一固定連接，傳感器一通過螺釘與傳感器轉接盤一固定連接，傳感器轉接盤一通過兩個滾動軸承一支撐固定在軸承支撐座一上，并通過支撐軸承端蓋一和鎖緊螺母一對滾動軸承一進行定位，傳感器轉接盤一與聯軸器二脹緊固定，軸承支撐座一通過螺釘固定在副工作臺一上，并通過軸承座導向鍵一導向定位，齒條通過螺釘固定在齒條連接板一上，齒條連接板一通過螺釘固定在副工作臺一上，齒輪一與齒條一嚙合連接，齒輪一通過軸擋一螺紋連接固定在齒輪中軸一上，齒輪中軸一通過滾動軸承二支撐固定在齒輪軸軸承座一內，手輪一通過螺紋連接固定在齒輪中軸一上，轉動手輪一安裝在擺動機構支座一上，擺動機構支座一沿副工作臺一移動；

所述側向扭轉機構由副工作臺二、直線導軌副二、擺動機構支座二、擺動缸轉接法蘭盤二、擺動缸二、聯軸器三、傳感器轉接法蘭二、傳感器二、支撐軸承端蓋二、傳感器轉接盤二、軸承支撐座二、滾動軸承三、鎖緊螺母二、聯軸器四、軸承座導向鍵二、齒條二、齒條連接板二、齒輪二、軸擋二、齒輪軸軸承座二、滾動軸承四、齒輪中軸二、手輪二構成，與橫向扭轉機構結構和輸出扭矩相同；

所述夾具工裝由底柱、夾具底座、長T型塊、傾斜軸軸承擋圈、滾動軸承五、傾斜軸錐套外圈、傾斜軸錐套內圈、Y向傳動軸、轉軸、擺動套筒、導向塊、試樣外圈壓蓋、擺動軸、X向傳動軸、橫向傳動軸轉接、錐套內圈擺動側、軸承座端蓋、錐套外圈擺動側、壓力塊、軸承座、單列圓錐滾子軸承、錐套外圈鎖緊螺母、錐套外圈、錐套內圈、測量接桿連接件構成；試樣軸承內圈與擺動軸中間部位配合安裝，試樣軸承外圈與轉軸中間孔配合，擺動軸與轉軸軸線垂直交叉分布，試樣軸承內圈左端與錐套內圈擺動側配合，錐套內圈擺動側外錐面與錐套外圈擺動側內錐面配合脹緊，實現試樣軸承內圈左端的軸向定位，試樣軸承內圈右端與錐套內圈配合，錐套內圈外錐面與錐套外圈內錐面配合脹緊，實現試樣軸承內圈右端的軸向定位，錐套外圈擺動側外表面和錐套外圈分別與兩個單列圓錐滾子軸承內圈配合，單列圓錐滾子軸承外圈與軸承座配合，軸承座端蓋與單列圓錐滾子軸承外圈配合并通過螺釘固定在軸承座上，錐套外圈鎖緊螺母與單列圓錐滾子軸承內圈配合并與錐套外圈擺動側螺紋連接，在兩個單列圓錐滾子軸承中間有內擋圈和外擋圈，實現單列圓錐滾子軸承軸向定位，橫向傳動軸轉接盤一端通過螺釘與錐套外圈擺動側連接，橫向傳動軸轉接盤另一端通過螺紋與X向傳動軸連接，X向傳動軸與聯軸器一脹緊連接，實現橫向扭擺加載，轉軸兩端通過滾動軸承五支撐安裝于壓力塊內，轉軸左端通過傾斜軸軸承擋圈對滾動軸承五進行軸向定位，傾斜軸軸承擋圈通過螺釘固定在轉軸上，轉軸的右端分別與傾斜軸錐套內圈和擺動套筒配合，傾斜軸錐套內圈與傾斜軸錐套外圈脹緊配合，實現右端滾動軸承五軸向定位，傾斜軸錐套外圈通過螺釘與Y向傳動軸固定連接，Y向傳動軸與側向擺動機構中的聯軸器四脹緊連接，實現側向擺動加載，壓力塊端面通過螺釘與軸向加載機構中的橫向加載轉接板連接，實現軸向加載，壓力塊上端面通過螺釘與縱向加載轉接塊連接。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：結構新穎，由擺動作動器和直線作動器作為執(zhí)行動力元件，實現軸向、徑向加載，回轉和傾斜方向擺動，可以同步、異步協調運行，全方位的模擬向心關節(jié)軸承的受載及運動狀態(tài)，能實時檢測載荷、摩擦系數、磨損量、溫度、運動次數、時間、滑動距離，并實時顯示，能夠真實的模擬試樣軸承的工況環(huán)境。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是圖1的右視示意圖；

圖3是本發(fā)明橫向扭轉機構的結構示意圖；

圖4是圖3的左視示意圖；

圖5是本發(fā)明側向擺動機構的結構示意圖；

圖6是圖5的左視示意圖；

圖7是本發(fā)明軸向加載機構的結構示意圖；

圖8是圖7的俯視示意圖；

圖9是本發(fā)明夾具工裝的結構示意圖；

圖10是圖9的后視示意圖；

圖中，油缸一1、立柱小背母2、立柱背母3、連接橫梁4、立柱8、橫向扭轉機構9、工作臺11、鎖緊墊14、動態(tài)輪輻傳感器一15、傳感器法蘭一16、縱向加載桿17、轉接塊背母18、縱向加載轉接塊19、垂直定位塊20、夾具工裝21、軸向加載機構22、縱向加載螺紋軸27、縱向加載桿銷軸28、關節(jié)軸承一29、擋圈30、側向擺動機構31、轉接法蘭盤一904、擺動缸一905、聯軸器一906、傳感器轉接法蘭一907、傳感器一908、支撐軸承端蓋一909、傳感器轉接盤一910、軸承支撐座一911、滾動軸承一912、鎖緊螺母一913、聯軸器二914、軸承座導向鍵一915、齒條一916、齒條連接板一917、齒輪一918、軸擋一919、齒輪軸軸承座一920、滾動軸承二921、齒輪中軸一922、手輪一923、油缸支撐架2201、油缸二2202、直線軸承2203、直線軸承端蓋2204、軸向導向桿2205、軸向導向板2206、軸向加載螺紋軸2207、軸向鎖緊墊2208、動態(tài)輪輻傳感器二2209、傳感器法蘭二2210、軸向加載桿銷軸2211、關節(jié)軸承二2212、軸向加載桿擋圈2213、軸向加載桿2214、橫向加載鎖緊螺母2215、橫向加載轉接板2216、軸向加載定位塊2217、副工作臺二3101、直線導軌副二3102、擺動機構支座二3103、擺動缸轉接法蘭盤二3104、擺動缸二3105、聯軸器三3106、傳感器轉接法蘭二3107、傳感器二3108、支撐軸承端蓋二3109、傳感器轉接盤二3110、軸承支撐座二3111、滾動軸承三3112、鎖緊螺母二3113、聯軸器四3114、軸承座導向鍵二3115、齒條二3116、齒條連接板二3117、齒輪二3118、軸擋二3119、齒輪軸軸承座二3120、滾動軸承四3121、齒輪中軸二3122、手輪二3123、底柱2101、夾具底座2102、長T型塊2103、傾斜軸軸承擋圈2104、滾動軸承五2105、傾斜軸錐套外圈2106、傾斜軸錐套內圈2107、Y向傳動軸2108、轉軸2109、擺動套筒2110、導向塊2111、試樣外圈壓蓋2112、擺動軸2113、X向傳動軸2114、橫向傳動軸轉接2115、錐套內圈擺動側2116、軸承座端蓋2117、錐套外圈擺動側2118、壓力塊2119、軸承座2120、單列圓錐滾子軸承2121、錐套外圈鎖緊螺母2122、錐套外圈2123、錐套內圈2124、測量接桿連接件2125。

具體實施方式

夾具工裝21通過螺栓固定在工作臺11上，橫向扭轉機構9通過螺釘與工作臺11左端固定連接，軸向加載機構22通過螺栓與工作臺11右端固定連接，側向擺動機構31通過螺釘與工作臺11的后端固定連接；四根立柱8安裝在工作臺11的上表面，并通過立柱背母3和立柱小背母2與工作臺11固定鎖緊，連接橫梁4安裝在立柱8的上端，并通過立柱背母3和立柱小背母2與工作臺11固定鎖緊，油缸一1通過螺釘與橫梁4的上端固定連接，橫向扭擺機構9通過聯軸器一914與夾具工裝21左端脹緊固定連接，夾具工裝21右端通過螺釘與軸向加載機構22固定連接，夾具工裝21上端通過螺釘與縱向加載轉接塊19固定連接，垂直定位塊20位于夾具工裝21上，夾具工裝21通過垂直定位塊20進行垂直定位，保證縱向加載轉接塊19與夾具工裝21同軸，側向擺動機構31通過聯軸器四3114與夾具工裝21左端脹緊固定連接；油缸一1的活塞桿端部與縱向加載螺紋軸27螺紋連接，縱向加載螺紋軸27與動態(tài)輪輻傳感器15上端通過螺紋連接，在油缸一1的活塞桿端部和動態(tài)輪輻傳感器15之間有一對鎖緊墊14，通過脹緊消除螺紋間隙，保證油缸一1加載可靠，動態(tài)輪輻傳感器15下端通過螺釘與傳感器法蘭16固定連接，縱向加載桿17的一端與關節(jié)軸承29外圈配合，關節(jié)軸承29內圈與縱向加載桿銷軸28配合，縱向加載桿銷軸28與傳感器法蘭16下端孔配合，擋圈30分別與縱向加載桿銷軸28和縱向加載桿17連接，縱向加載桿銷軸28通過擋圈30對關節(jié)軸承29內圈軸向定位，防止關節(jié)軸承29軸向竄動，縱向加載桿17和傳感器法蘭16與加載桿銷軸28軸線方向繞接，防止夾具工裝21側向擺動時對油缸一1造成破壞，縱向加載桿17通過轉接塊背母18與縱向加載轉接塊19螺紋連接，并通過轉接塊背母18防止螺紋連接松動，消除螺紋間隙，直線軸承5通過螺釘固定在橫梁4上，導向板7固定在油缸一1活塞桿上，縱向導向桿6一端通過螺紋連接固定在導向板7上，另一端與直線軸承5配合，保證油缸一1活塞桿移動位移保持豎直；

軸向加載機構22由油缸支撐架2201、油缸二2202、直線軸承2203、直線軸承端蓋2204、軸向導向桿2205、軸向導向板2206、軸向加載螺紋軸2207、軸向鎖緊墊2208、動態(tài)輪輻傳感器二2209、傳感器法蘭二2210、軸向加載桿銷軸2211、關節(jié)軸承二2212、軸向加載桿擋圈2213、軸向加載桿2214、橫向加載鎖緊螺母2215、橫向加載轉接板2216、軸向加載定位塊2217構成，油缸二2202通過螺釘固定在油缸支撐架2201上，油缸二2202的活塞桿端部與軸向加載螺紋軸2207螺紋連接，軸向加載螺紋軸2207與動態(tài)輪輻傳感器二2209左端通過螺紋連接，油缸二2202的活塞桿端部和動態(tài)輪輻傳感器二2209之間有一對軸向鎖緊墊2208，并通過軸向鎖緊墊2208的脹緊消除螺紋間隙，以保證油缸二2202可靠，動態(tài)輪輻傳感器二2209右端通過螺釘與傳感器法蘭二2210固定連接，軸向加載桿2214一端與關節(jié)軸承二2212外圈配合，關節(jié)軸承二2212內圈與軸向加載桿銷軸2211配合，軸向加載桿銷軸2211兩端與傳感器法蘭二2210右端孔配合，通過軸向加載桿擋圈2213對關節(jié)軸承二2212內圈軸向定位，防止關節(jié)軸承二2212軸向竄動，軸向加載桿2214和傳感器法蘭二2210與軸向加載桿銷軸2211的軸線方向轉動連接，防止夾具工裝21徑向移動時對油缸二2202造成破壞，軸向加載桿2214通過橫向加載鎖緊螺母2215與橫向加載轉接板2216固定連接，橫向加載轉接板2216通過螺釘與夾具工裝21固定連接，并通過軸向加載定位塊2217進行定位，保證軸向加載與試樣軸線同軸，直線軸承2203與油缸支撐架2201配合，通過直線軸承端蓋2204進行軸向定位，直線軸承端蓋2204通過螺釘固定在油缸支撐架2201上，軸向導向板2206固定在油缸二2202活塞桿上，軸向導向桿2205一端與軸向導向板2206螺紋連接，另一端與直線軸承2203配合，保證油缸二2202活塞桿移動位移保持水平；

橫向扭轉機構9由副工作臺一901、直線導軌副一902、擺動機構支座一903、擺動缸轉接法蘭盤一904、擺動缸一905、聯軸器一906、傳感器轉接法蘭一907、傳感器一908、支撐軸承端蓋一909、傳感器轉接盤一910、軸承支撐座一911、滾動軸承一912、鎖緊螺母一913、聯軸器二914、軸承座導向鍵一915、齒條一916、齒條連接板一917、齒輪一918、軸擋一919、齒輪軸軸承座一920、滾動軸承二921、齒輪中軸一922、手輪一923構成；

副工作臺一901通過螺釘固定在工作臺11上，直線導軌副一902通過螺釘固定在副工作臺一901上，擺動機構支座一903通過螺釘固定連接在直線導軌副一902上，擺動缸一905通過螺釘與擺動機構支座一903固定連接，擺動缸轉接法蘭盤一904一端與通過螺釘擺動缸一905輸出端固定連接，擺動缸轉接法蘭盤904一另一端通過脹緊套與聯軸器一906固定連接，聯軸器一906另一端通過螺釘與傳感器一908固定連接，傳感器一908通過螺釘與傳感器轉接盤一910固定連接，傳感器轉接盤一910通過兩個滾動軸承一912支撐固定在軸承支撐座一911上，并通過支撐軸承端蓋一909和鎖緊螺母一913對滾動軸承一912進行定位，傳感器轉接盤一910與聯軸器二914脹緊固定，軸承支撐座一911通過螺釘固定在副工作臺一901上，并通過軸承座導向鍵一915導向定位，齒條916通過螺釘固定在齒條連接板一917上，齒條連接板一917通過螺釘固定在副工作臺一901上，齒輪一918與齒條一916嚙合連接，齒輪一918通過軸擋一919螺紋連接固定在齒輪中軸一922上，齒輪中軸一922通過滾動軸承二921支撐固定在齒輪軸軸承座一920內，手輪一923通過螺紋連接固定在齒輪中軸一922上，轉動手輪一923安裝在擺動機構支座一903上，擺動機構支座一903沿副工作臺一901移動；

側向扭轉機構31由副工作臺二3101、直線導軌副二3102、擺動機構支座二3103、擺動缸轉接法蘭盤二3104、擺動缸二3105、聯軸器三3106、傳感器轉接法蘭二3107、傳感器二3108、支撐軸承端蓋二3109、傳感器轉接盤二3110、軸承支撐座二3111、滾動軸承三3112、鎖緊螺母二3113、聯軸器四3114、軸承座導向鍵二3115、齒條二3116、齒條連接板二3117、齒輪二3118、軸擋二3119、齒輪軸軸承座二3120、滾動軸承四3121、齒輪中軸二3122、手輪二3123構成，與橫向扭轉機構9結構和輸出扭矩相同；

夾具工裝21由底柱2101、夾具底座2102、長T型塊2103、傾斜軸軸承擋圈2104、滾動軸承五2105、傾斜軸錐套外圈2106、傾斜軸錐套內圈2107、Y向傳動軸2108、轉軸2109、擺動套筒2110、導向塊2111、試樣外圈壓蓋2112、擺動軸2113、X向傳動軸2114、橫向傳動軸轉接2115、錐套內圈擺動側2116、軸承座端蓋2117、錐套外圈擺動側2118、壓力塊2119、軸承座2120、單列圓錐滾子軸承2121、錐套外圈鎖緊螺母2122、錐套外圈2123、錐套內圈2124、測量接桿連接件2125構成；

試樣軸承內圈與擺動軸2113中間部位配合安裝，試樣軸承外圈與轉軸2109中間孔配合，擺動軸2113與轉軸2109軸線垂直交叉分布，試樣軸承內圈左端與錐套內圈擺動側2116配合，錐套內圈擺動側2116外錐面與錐套外圈擺動側2118內錐面配合脹緊，實現試樣軸承內圈左端的軸向定位，試樣軸承內圈右端與錐套內圈2124配合，錐套內圈2124外錐面與錐套外圈2123內錐面配合脹緊，實現試樣軸承內圈右端的軸向定位，錐套外圈擺動側2118外表面和錐套外圈2123分別與兩個單列圓錐滾子軸承2121內圈配合，單列圓錐滾子軸承2121外圈與軸承座2120配合，軸承座端蓋2117與單列圓錐滾子軸承2121外圈配合并通過螺釘固定在軸承座2120上，錐套外圈鎖緊螺母2122與單列圓錐滾子軸承2121內圈配合并與錐套外圈擺動側2118螺紋連接，在兩個單列圓錐滾子軸承2121中間有內擋圈和外擋圈，實現單列圓錐滾子軸承2121軸向定位，橫向傳動軸轉接盤2115一端通過螺釘與錐套外圈擺動側2118連接，橫向傳動軸轉接盤2115另一端通過螺紋與X向傳動軸2114連接，X向傳動軸2114與聯軸器一906脹緊連接，實現橫向扭擺加載，轉軸2109兩端通過滾動軸承五2105支撐安裝于壓力塊2119內，轉軸2109左端通過傾斜軸軸承擋圈2104對滾動軸承五2105進行軸向定位，傾斜軸軸承擋圈2104通過螺釘固定在轉軸2109上，轉軸2109的右端分別與傾斜軸錐套內圈2107和擺動套筒2110配合，傾斜軸錐套內圈2107與傾斜軸錐套外圈2106脹緊配合，實現右端滾動軸承五2105軸向定位，傾斜軸錐套外圈2106通過螺釘與Y向傳動軸2108固定連接，Y向傳動軸2108與側向擺動機構31中的聯軸器四3114脹緊連接，實現側向擺動加載，壓力塊2119端面通過螺釘與軸向加載機構22中的橫向加載轉接板2216連接，實現軸向加載，壓力塊2119上端面通過螺釘與縱向加載轉接塊19連接。