专利名称：轴向与径向复合加载轴承试验装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种轴向与径向复合加载轴承试验装置。
背景技术：
在实际的传动系统中，滚动球轴承往往在一定的载荷下运行，主要表现为轴向载荷和径向载荷两个方面。为了深入研究其在不同方向载荷下运行过程和性能，研制ー种能同时对测试轴承施加轴向载荷和径向载荷的试验装置对考核试验研究的准确、顺利开展尤为重要。现有的滚动球轴承试验装置往往采用弹性或刚性加载的方式对测试轴承进行单ー的轴向或径向加载，难以获得测试轴承在轴向载荷和径向载荷共同作用下的运行数据。现有的滚动球轴承轴向加载方式往往采用如气动加载、弹簧片加载、刚性机构加载等方式，在传动轴上设定锁定机构对其进行加载，对于较长测试时间试验而言，这样的加载方式在轴承运行过程中加载カ存在较大的波动，而且不易观测，如果在加载机构中设置传感器，则又使加载机构的设计复杂化。如专利公开号为CN200920311329.4，名称为大型轴承试验机的载荷施加装置的专利中所述的轴承载荷施加装置，其轴向和径向加载方式均采用气动加载，加载结构涉及缸体、活塞杆、导向套、力传感器等装置，其结构和操作程序复杂，加工制造费用较大。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种轴向与径向复合加载轴承试验装置，该试验装置结构设计简单、加工组装方便，为ー种加载カ稳定可调、轴向与径向复合加载轴承试验装置。为解决以上技术问题，本发明提供如下技术方案:一种轴向与径向复合加载轴承试验装置，所述试验装置包括电机及电机支座、电机轴所连接的本试验装置的主轴、用干支撑主轴的支撑轴承及其轴承座、起支撑和测量作用的测试轴承及其轴承座、用于加载轴向和径向カ的加载轴承、加载径向力的弹簧装置和加载轴向力的弹簧装置；所述加载轴承设置于测试轴承和支撑轴承的外侧；加载轴承的轴承外套底部连接竖直方向设置的用于加载径向カ的弹簧装置；所述轴承外套的中部两侧设有用于连接加载绳一端的轴向加载杆，カロ载绳绕过两个定滑轮，其另一端连接用于加载轴向カ的弹簧装置。进ー步地，所述用于加载径向力的弹簧装置包括两个挂钩、两块连板和数根径向加载弹簧；两个挂钩分别设于两块连板的顶端和底端，处于顶端的用于连接加载轴承外套，处于底端的用于连接试验装置的弹簧连接座。进ー步地，所述用于加载轴向力的弹簧装置包括两个挂钩、两块连板和数根轴向加载弹簧；两个挂钩分别设于两块连板的顶端和底端，处于顶端的用于连接测试轴承外套，处于底端的用于连接试验装置的弹簧连接座；数根轴向加载弹簧连接与上下两块连板之间。
进ー步地，所述定滑轮固定于加载支座，加载支座一端固定于支撑轴承的轴承座底部，另一端悬臂。进ー步地，所述弹簧连接座连接于所述试验装置的机架，弹簧连接座处于悬臂状态。本发明涉及的这种轴向与径向复合加载轴承试验装置，该试验装置通过定滑轮、加载绳及轴阶，把垂直方向的弹簧屈服力转化测试轴承轴向的加载カ；同时，利用弹簧弹性加载，对同一测试轴承进行径向加载。该设计方式使试验装置结构简单，可通过调整弹簧的拉伸长度来调节加载カ的大小，并可通过选定弾性系数较大的弹簧及其数量，实现较大负荷的加载；对于较长周期的试验，可方便的通过观测弹簧的拉伸长度的变化来定性判断测试轴承运行期间的磨损程度。另外，本发明所述的装置中，测试轴承和加载轴承均受到相同大小的轴向和径向加载力，并在同一驱动轴下运动，因此，在同一次试验中可获得两组同一试验条件的试验数据，提高了试验效率，丰富了试验内容。本发明所述的轴向与径向复合加载轴承试验装置，结构简单、拆装方便、易于加工制造。
图1为本发明轴向与径向复合加载轴承试验装置正视 图2为轴向与径向复合加载轴承试验装置俯视 图3为径向加载弹簧或轴向加载弹簧连接结构示意具体实施例方式如图1、图2所示，为轴向与径向复合加载轴承试验装置正视图与俯视图，即本发明的基本形式，它主要由电机1、电机支座2、联轴器3、支撑轴承挡肩4、支撑轴承5、支撑轴承座6、主轴7、轴阶9、测试轴承10、加载轴承外套12、加载轴承13、轴向加载杆14、轴锁定垫片15、轴向锁定螺母16、加载绳17、定滑轮18、径向加载弹簧27和轴向加载弹簧28组成。测试轴承10分别在径向加载弹簧27、轴向加载弹簧28、加载轴承13以及轴阶9的作用下，同时受到径向和轴向两个方向的加载，并在电机I给定转速的情况下，获得具有不同径向载荷、轴向载荷及转速值的复合试验条件。如图1、图2所示，轴向加载弹簧28的屈服力通过轴向加载绳17，并在加载轴承挡肩11、加载轴承外套12、轴向加载杆14、轴锁定垫片15、轴向锁定螺母16以及定滑轮18的作用，并把垂直方向的力转化为水平方向的加载カ；同时，在轴阶9和测试轴承挡肩8的作用下，对测试轴承10施加轴向载荷。在加载绳17、轴向加载杆14以及加载轴承外套12的作用下，加载轴承13的内套圈和外套圈分别对轴向锁定垫片15、加载轴承挡肩11施加力的作用，使轴7受到水平方向力的作用，并在轴阶9和测试轴承挡肩8的作用下，对测试轴承10施加轴向载荷。如图1、图2所示，径向加载弹簧27通过设置在加载轴承外套12的作用对加载轴承13实施径向加载；同时，通过轴7与支撑轴承座6的作用对测试轴承10施加径向载荷。如图3所示，为轴向加载弹簧27与径向加载弹簧28装置示意图。试验前，可根据加载大小确定弹簧的拉升长度，在组装试验装置时，调节上弹簧挂钩25和下弹簧挂钩29确定同样的拉伸长度，即对应相应的加载カ。
如图1所示，本试验装置定滑轮的结构包括定滑轮支撑轴承19、定滑轮轴定位螺母20、定滑轮轴21和定滑轮支座22。测试轴承的轴承座固定于加载支座23，本试验装置进ー步的结构还包括试验平台24、挂钩25、支撑平台26、径向加载弹簧27、轴向加载弹簧28、挂钩29、弹簧连接座30。测试轴承10分别在径向加载弹簧27、轴向加载弹簧28、加载轴承13以及加载轴阶9的作用下，同时受到径向和轴向两个方向的加载，并在电机I给定转速的情况下，获得具有复合エ况径向载荷、轴向载荷和转速的试验条件。径向加载弹簧27通过设置在加载轴承外套12的作用对加载轴承13实施径向加载，并把径向力通过轴7的作用传递并转化为测试轴承10的径向加载力。轴向加载弹簧28通过轴向加载绳17，并在加载轴承挡肩11、加载轴承外套12、轴向加载杆14、轴锁定垫片15、轴向锁定螺母16以及定滑轮21的作用下，对测试轴承10进行轴向加载。测试轴承10施加轴向载荷的大小可通过调节轴向加载弹簧28的屈服力设定。轴向加载弹簧28的屈服力通过轴向加载定滑轮18机构把ー垂直方向的力转化为水平方向的轴向加载力。测试轴承10为单套滚动球轴承。联轴器3为一分离式联轴器。测试轴承10施加径向载荷的大小可通过调节径向加载弹簧27的屈服力设定。本发明所述的具体实施方式
并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种轴向与径向复合加载轴承试验装置，其特征在于，所述试验装置包括电机及电机支座、电机轴所连接的本试验装置的主轴、用于支撑主轴的支撑轴承及其轴承座、起支撑和測量作用的测试轴承及其轴承座、用于加载轴向和径向カ的加载轴承、加载径向カ的弹簧装置和加载轴向力的弹簧装置；所述加载轴承设置于测试轴承和支撑轴承的外侧；加载轴承的轴承外套底部连接竖直方向设置的用于加载径向カ的弹簧装置；所述轴承外套的中部两侧设有用于连接加载绳一端的轴向加载杆，加载绳绕过两个定滑轮，其另一端连接用于加载轴向カ的弹簧装置。
2.根据权利要求1所述的轴向与径向复合加载轴承试验装置，其特征在于，所述用于加载径向力的弹簧装置包括两个挂钩、两块连板和数根径向加载弹簧；两个挂钩分别设于两块连板的顶端和底端，处于顶端的用于连接加载轴承外套，处于底端的用于连接试验装置的弹簧连接座。
3.根据权利要求1所述的轴向与径向复合加载轴承试验装置，其特征在于，所述用于加载轴向力的弹簧装置包括两个挂钩、两块连板和数根轴向加载弹簧；两个挂钩分别设于两块连板的顶端和底端，处于顶端的用于连接测试轴承外套，处于底端的用于连接试验装置的弹簧连接座；数根平行布置的轴向加载弹簧连接与上下两块连板之间。
4.根据权利要求1所述的轴向与径向复合加载轴承试验装置，其特征在于，所述定滑轮固定于加载支座，加载支座一端固定干支撑轴承的轴承座底部，另一端悬臂。
5.根据权利要求2或3所述的轴向与径向复合加载轴承试验装置，其特征在于，所述弹簧连接座连接于所述试验装置的机架，弹簧连接座处于悬臂状态。
全文摘要
本发明公开一种轴向与径向复合加载轴承试验装置，试验装置包括电机及电机支座、主轴、支撑轴承及其轴承座、测试轴承、用于加载轴向和径向力的加载轴承、加载径向力的弹簧装置和加载轴向力的弹簧装置；加载轴承设置于测试轴承和支撑轴承的外侧，轴承外套底部连接竖直方向设置的用于加载径向力的弹簧装置；测试轴承的轴承外套的中部两侧设有用于连接加载绳一端的轴向加载杆，加载绳绕过两个定滑轮，其另一端连接用于加载轴向力的弹簧装置。本发明所述的试验装置，结构简单、拆装方便、易于加工制造。
文档编号G01M13/04GK103115774SQ20131002111
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月21日 优先权日2013年1月21日
发明者胡继星, 周晖, 张凯锋, 桑瑞鹏, 郑玉刚, 张延帅 申请人:中国航天科技集团公司第五研究院第五一〇研究所