本發(fā)明涉及一種軸承試驗裝置，尤其是涉及了一種曲柄與同步帶式關(guān)節(jié)軸承試驗裝置。

背景技術(shù)：

關(guān)節(jié)軸承主要由一個帶外球面的內(nèi)圈和帶一個內(nèi)球面的外圈組成，廣泛應(yīng)用于航空飛行器擺動構(gòu)件連接。航空飛行器在飛行過程中任何零部件的損壞都會帶來災(zāi)難性的后果，因此對航空飛行器零部件壽命檢測工作相當(dāng)重要。零部件壽命檢測工作通常是通過模擬零部件的工作環(huán)境進行疲勞試驗，將試驗得到的疲勞壽命值除以一個安全系數(shù)得到零部件的服役壽命。

關(guān)節(jié)軸承作為航空飛行器的一個重要組成部分也必須進行疲勞試驗。傳統(tǒng)的曲柄滑塊式關(guān)節(jié)軸承疲勞試驗機為曲柄滑塊機構(gòu)，不能實現(xiàn)同時對多個軸承進行試驗，效率低。此外傳統(tǒng)曲柄滑塊式關(guān)節(jié)軸承試驗裝置并沒有考慮轉(zhuǎn)子動平衡，因此只能對頻率低于20hz的擺動環(huán)境進行模擬，對那些頻率高于40hz的擺動試驗場合得出的試驗結(jié)果不準(zhǔn)確，適用范圍窄，大大制約了高頻擺動關(guān)節(jié)軸承的發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中傳統(tǒng)關(guān)節(jié)磨損試驗機試驗效率低、適用范圍窄等缺點，本發(fā)明提出了一種曲柄與同步帶式關(guān)節(jié)軸承試驗裝置，能克服了現(xiàn)有試驗裝置將試驗關(guān)節(jié)軸承通過軸和聯(lián)軸器和電機相連后效率低、適用范圍窄等缺點，能準(zhǔn)確完成軸承疲勞壽命的試驗。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括曲柄軸、滑動軸套、同步帶、同步帶輪、滑輪、繩、軸、彈簧、試驗關(guān)節(jié)軸承、控制油路和油缸，滑動軸套ⅰ和滑動軸套ⅱ嵌套裝在曲柄軸的兩個曲柄端上，滑動軸套ⅰ和滑動軸套ⅱ經(jīng)各自的繩分別連接到同步帶兩端，同步帶經(jīng)過同步帶輪ⅰ、同步帶輪ⅱ、同步帶輪ⅲ和同步帶輪ⅳ，通過帶傳動使得四個同步帶輪轉(zhuǎn)動；同步帶一端的繩經(jīng)過滑輪ⅰ和滑輪ⅱ后固定系到滑動軸套ⅰ上，同步帶另一端的繩經(jīng)過滑輪ⅲ和滑輪ⅳ后固定系到滑動軸套ⅱ上，同步帶另一端的繩上設(shè)有彈簧。

所述的曲柄軸為動平衡結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過此動平衡結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)對關(guān)節(jié)軸承順逆時針旋轉(zhuǎn)高頻擺動的試驗檢測。

每個所述同步帶輪均經(jīng)軸與試驗關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈同軸連接，試驗關(guān)節(jié)軸承的外圈固定，試驗關(guān)節(jié)軸承經(jīng)控制油路與油缸固定連接。試驗關(guān)節(jié)軸承的載荷加載通過油缸、控制油路實現(xiàn)。

同步帶輪與軸的一端同軸固定連接，軸的另一端與試驗關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)圈過盈配合形成同軸連接。

所述的滑輪ⅰ和滑輪ⅱ處在同一平面上，并分別位于繩的兩側(cè)；所述的滑輪ⅲ和滑輪ⅳ處在同一平面上，并分別位于繩的兩側(cè)。

所述的四個同步帶輪的同側(cè)端面處在同一平面上。

各個所述同步帶輪連接的軸相平行且垂直于繩。

所述的同步帶的長度滿足：在試驗裝置工作過程中四個同步帶輪始終能與同步帶相帶傳動連接。

本發(fā)明具有的有益效果是：

1、本發(fā)明試驗裝置實現(xiàn)的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動可以較好地模擬關(guān)節(jié)軸承真實的擺轉(zhuǎn)運動工況，使得軸承疲勞壽命的試驗結(jié)果更為精確。

2、可以同時對同批次的軸承進行不同載荷下的試驗，大大提高試驗效率，并且也可以對不同批次的軸承在相同載荷條件下進行對比試驗。

3、通過增加電機功率、帶輪個數(shù)、傳動軸個數(shù)和同步帶的長度，理論上可以實現(xiàn)同時對無數(shù)個軸承進行試驗，其效率大大增加。

4、通過曲柄軸和同步帶結(jié)合的動平衡傳動結(jié)構(gòu)增大試驗裝置的擺動頻率范圍，試驗裝置的擺動頻率范圍寬，尤其是對高頻試驗場合同樣適用，試驗裝置通用性好，適用范圍廣。

總之本發(fā)明能夠解決背景技術(shù)中關(guān)節(jié)軸承試驗機實現(xiàn)試驗準(zhǔn)確性低、效率低、適用范圍窄等缺點。

附圖說明

圖1是關(guān)節(jié)軸承試驗裝置主視示意圖。

圖2是關(guān)節(jié)軸承試驗裝置a-a剖視示意圖。

圖3是關(guān)節(jié)軸承試驗裝置b-b剖視示意圖。

其中：(1)同步帶、(2)同步帶輪ⅰ、(3)同步帶輪ⅱ、(4)繩、(5)滑輪ⅰ、(7)滑輪ⅱ、(9)曲柄軸、(10)滑動軸套ⅰ、(11)滑動軸套ⅱ、(12)彈簧、(13)滑輪ⅲ、(14)滑輪ⅳ、(15)同步帶輪ⅲ、(16)同步帶輪ⅳ、(17)試驗關(guān)節(jié)軸承ⅳ、(18)控制油路、(19)試驗關(guān)節(jié)軸承ⅲ、(20)油缸、(21)軸ⅳ、(22)軸ⅲ、(23)軸ⅰ、(24)試驗關(guān)節(jié)軸承ⅰ、(25)試驗關(guān)節(jié)軸承ⅱ、(26)軸ⅱ。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明的具體實施是包括曲柄軸、滑動軸套、同步帶、同步帶輪、滑輪、繩、軸、彈簧、試驗關(guān)節(jié)軸承、控制油路和油缸。

滑動軸套ⅰ10和滑動軸套ⅱ11嵌套裝在曲柄軸9的兩個曲柄端上，滑動軸套ⅰ10和滑動軸套ⅱ11經(jīng)各自的繩4分別連接到同步帶1兩端，同步帶1經(jīng)過同步帶輪ⅰ2、同步帶輪ⅱ3、同步帶輪ⅲ15和同步帶輪ⅳ16，通過帶傳動使得四個同步帶輪轉(zhuǎn)動。

繩4是固定系到滑動軸套上，同步帶1一端的繩4經(jīng)過滑輪ⅰ5和滑輪ⅱ7后固定系到滑動軸套ⅰ10上，同步帶1另一端的繩4經(jīng)過滑輪ⅲ13和滑輪ⅳ14后固定系到滑動軸套ⅱ11上，同步帶1另一端的繩4上設(shè)有彈簧12。并且同步帶1的長度使得在試驗裝置工作過程中四個同步帶輪始終能與同步帶1相帶傳動連接。

如圖3所示，同步帶輪ⅰ2經(jīng)軸23和試驗關(guān)節(jié)軸承24內(nèi)圈同軸連接，同步帶輪ⅱ3經(jīng)軸26和試驗關(guān)節(jié)軸承25內(nèi)圈同軸連接。如圖2所示，同步帶輪ⅲ15經(jīng)軸22和試驗關(guān)節(jié)軸承19內(nèi)圈同軸連接，同步帶輪ⅳ16經(jīng)軸21和試驗關(guān)節(jié)軸承17內(nèi)圈同軸連接。試驗關(guān)節(jié)軸承24、試驗關(guān)節(jié)軸承25、試驗關(guān)節(jié)軸承19和試驗關(guān)節(jié)軸承17形成一組，通過同一控制油路18與同一油缸20連接。

滑輪ⅰ5和滑輪ⅱ7處在同一平面上，并分別位于繩4的兩側(cè)；所述的滑輪ⅲ13和滑輪ⅳ14處在同一平面上，并分別位于繩4的兩側(cè)。

具體實施通過增加連接在同步帶10上的同步帶輪的數(shù)量，增加同時進行試驗的試驗關(guān)節(jié)軸承的數(shù)量。

本發(fā)明的工作過程是：

在工作時，曲柄軸9將自身的旋轉(zhuǎn)運動通過與繩4相連接的同步帶1傳遞給同步帶輪ⅰ2、同步帶輪ⅱ3、同步帶輪ⅲ15和同步帶輪ⅳ16，使得四個同步帶輪做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動。

然后該往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動分別通過各自的軸傳遞給對應(yīng)的試驗關(guān)節(jié)軸承ⅰ24、試驗關(guān)節(jié)軸承ⅱ25、試驗關(guān)節(jié)軸承ⅲ19、試驗關(guān)節(jié)軸承ⅳ17，使得這四個試驗關(guān)節(jié)軸承分別相對自身固定的軸承外圈做往復(fù)旋轉(zhuǎn)運動，形成旋擺運動以模擬真實的運動工況，擺動頻率范圍可達40hz以上，相對于傳統(tǒng)的曲柄滑塊式試驗機只能測試擺動頻率在20hz以下的情況有很大提升。

在上述軸承擺轉(zhuǎn)過程中，油缸20可以通過控制油路18實現(xiàn)對這四個試驗關(guān)節(jié)軸承進行載荷加載。

上述具體實施方式用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種曲柄與同步帶式關(guān)節(jié)軸承試驗裝置。包括曲柄軸、滑動軸套、同步帶、同步帶輪、滑輪、繩、軸、彈簧、試驗關(guān)節(jié)軸承、控制油路和油缸，滑動軸套Ⅰ和滑動軸套Ⅱ嵌套裝在曲柄軸的兩個曲柄端上，滑動軸套Ⅰ和滑動軸套Ⅱ經(jīng)各自的繩分別連接到同步帶兩端，同步帶經(jīng)過四個同步帶輪，通過帶傳動使得四個同步帶輪轉(zhuǎn)動；同步帶一端的繩經(jīng)過滑輪后固定系到滑動軸套Ⅰ上，同步帶另一端的繩經(jīng)過滑輪后固定系到滑動軸套Ⅱ上，同步帶另一端的繩上設(shè)有彈簧。本發(fā)明能夠同時對同批次的軸承進行試驗，提高試驗效率；或者對不同批次的軸承進行對比試驗。試驗裝置的擺動頻率范圍大，試驗裝置適用性強。

技術(shù)研發(fā)人員：彭鵬;汪久根
受保護的技術(shù)使用者：浙江大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.02.28
技術(shù)公布日：2017.07.21