一种汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置的制作方法

1.本发明涉及轮毂轴承试验领域，特别涉及一种汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置。


背景技术：

2.现有技术中，对汽车轮毂轴承试验的设备有低温冷启动试验装置、浸没试验装置、泥浆盐水和一般耐久性试验设备等。这些试验装置均通过模拟实车工况，来试验对汽车轮毂轴承的性能。然而现有技术中还不存在在极端低温潮湿环境中试验汽车轮毂的装置。
3.例如在中国专利cn106969881a中公开了一种轮毂轴承浸没试验装置，其在水槽内靠近其右端壁处设有立板，该立板的顶端高于水槽的顶面，在水槽内倒扣设置保护罩，保护罩的内部由隔板分隔成左边的大腔室和右边的小腔室，底座的上方设置上盖，该上盖与底座之间固定安装衬套，衬套横卧布置，该衬套的右端面贴装外圈法兰，外圈法兰与待试验的轮毂轴承的外圈连接，轮毂轴承的内圈与内圈连接盘相连接，所述内圈连接盘与主轴的左端固定，主轴的右端依次穿过隔板、立板以及保护罩的右侧壁，并与电机的输出轴连接。其工作时将水注入保护罩内，通过主轴带动轮毂轴承7运转。试验完成后取出轮毂轴承，通过目测和水分仪检验轮毂轴承的密封性能。这种设备无法模拟低温环境，也无法模拟轮毂轴承实际运行时承受载荷的情况，因此，对轮毂轴承的试验结果无法贴近最真实的状况。此外，这种设备将轮毂轴承以及安装衬套、外圈法兰、内圈连接盘以及主轴都浸泡在水中，在对轮毂轴承进行试验的同时，对其他元件也造成损伤，使得试验的成本上升。
4.在中国专利cn110243597a中公开了一种轮毂轴承低温冷启动试验装置及试验方法，其试验装置包括主轴，主轴一端通过联轴器与动态扭矩传感器连接，另一端连接有连接法兰，连接法兰上连接有内圈接盘，内圈接盘的端面与试验轴承连接，试验轴承外套设有外圈接盘，外圈接盘上连接有加载套，加载套上连接有加载臂，加载臂与智能液压加载系统连接，为试验轴承提供径向和轴向加载力，所述连接法兰、内圈接盘、加载套、外圈接盘和试验轴承都位于试验舱内，该试验舱与智能低温制冷系统连通，所述动态扭矩传感器通过联轴器与电机连接。这种装置试验的是轮毂轴承低温启动性能，其虽然模拟了低温环境，但其无法实现低温下潮湿的环境，同样并不能贴近最真实的使用状况。
5.在中国专利cn100593703c中公开了一种汽车轮毂轴承泥浆盐水和一般耐久性试验机，主要包括驱动传动机构，轴向、径向加载机构和对试验轮毂轴承的悬臂支撑机构，并具有对试验轮毂轴承施加泥沙盐水的装置和用以采集温度、振动信号的温度传感器和振动传感器。该设备主要用于根据轴承在试验工况时的振动、温度情况，对试验轮毂轴承状况进行分析判断。这种设备同样不能模拟极端低温环境。


技术实现要素：

6.为解决废现有技术中轮毂轴承试验时模拟的环境仿真程度不高的问题，本发明提供了一种汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置，包括：试验机本体，所述试验机本体上设置有
旋转装置和力加载装置；低温环境箱，设置于试验机本体上；所述旋转装置从低温环境箱的一侧伸入其内，所述力加载装置从低温环境箱的顶部向下伸入其内；轮毂轴承的一端紧固在所述旋转装置的末端，另一端与所述力加载装置固定连接；其特征在于：在所述力加载装置的远离所述旋转装置的一侧表面固定设置有一个罩体，所述罩体将所述轮毂轴承的密封端面罩住并形成密封，所述罩体的内表面、所述力加载装置的部分表面以及所述轮毂轴承的密封端面共同围成一个密闭的腔体，在所述腔体内设置有液体。
7.进一步地，所述低温环境箱为可开合的箱体。
8.进一步地，所述旋转装置包括：电机，主轴，所述电机设置于试验机本体上，所述主轴一端与所述电机连接并被所述电机驱动，另一端伸入低温环境箱内，其末端与所述轮毂轴承的内圈法兰固定连接。
9.进一步地，所述旋转装置的主轴与所述低温环境箱转动连接；所述低温环境箱的一侧具有第一通孔，所述主轴穿过所述第一通孔伸入所述低温环境箱内。
10.进一步地，所述力加载装置包括：横梁，所述横梁的顶部与试验机本体连接，所述横梁的两侧朝下设置有两根立柱，两根立柱之间设置有一块底板，所述轮毂轴承的外圈法兰与底板的一侧固定连接，所述罩体与底板的另一侧固定连接。
11.进一步地，所述底板相对于两根立柱的高度位置可调。
12.进一步地，所述两根立柱的两侧分别设有长通孔，所述底板的两侧面均设有若干个螺纹孔，所述螺纹孔与所述长通孔通过紧固螺栓连接到一起。
13.进一步地，所述底板中心设有轴承通孔，所述轮毂轴承的密封端面从该轴承通孔的一侧伸入，突出于所述底板的另一侧面，所述轴承通孔的周围均布有两组螺纹孔，所述轮毂轴承的外圈法兰通过所述两组螺纹孔中的一组固定连接在底板的一侧面上，所述罩体通过所述两组螺纹孔中的另一组固定连接在底板的所述另一侧面。
14.进一步地，所述罩体为盆型，具有一罩体底部，从罩体底部延伸并垂直于罩体底部的罩体侧壁，以及从罩体侧壁向外侧延伸并大致垂直于罩体侧壁的翻边，在所述罩体侧壁的顶部设置有一个传感器线孔，在所述罩体侧壁的底部设置有一液体通孔，所述液体通孔与一u型管连通；在所述翻边上均布有一组螺纹孔，所述罩体通过所述螺纹孔与所述力加载装置固定连接。
15.进一步地，所述液体为盐水，所述盐水的量为：盐水的上表面与汽车轮毂轴承的轴心线之间的高度差小于等于一个预定的高度差值。
16.进一步地，所述u型管的另一端伸出所述低温环境箱之外。
17.进一步地，所述盐水中盐的重量百分比为20%-25%。
18.进一步地，所述轮毂轴承上设置有温度传感器，所述温度传感器的位置靠近轮毂轴承滚道和密封圈；所述温度传感器通过线路与所述低温环境箱外部的控制端连接。
19.根据本发明所述的汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置，能够提高汽车轮毂轴承防水性试验的仿真度，准确模拟在低温潮湿负载工况下的轴承的实际情况。并可以选择性的对轴承施加不同的载荷，不同的潮湿程度，以及不同的试验时间，从而可以判断出各个因素各自对轴承性能的影响，更有利于对轮毂轴承的改进。
附图说明
20.图1示出了本技术的汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置的主要部分的剖视图；图2示出了本技术中力加载装置的透视图；图3示出了本技术的力加载装置的底板的透视图；图4示出了本技术中罩体的透视图。
具体实施方式
21.现在将参照若干示例性实施例来论述本发明的内容。应当理解，论述了这些实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本发明的内容，而不是暗示对本发明的范围的任何限制。
22.参见图1，为本技术中的汽车轮毂轴承低温水侵入试验装置的主要部分，该试验装置包括试验机本体（图中未示出），试验机本体上设置有旋转装置1、力加载装置2以及低温环境箱3。
23.旋转装置1包括：电机，主轴11，电机设置于试验机本体上，主轴11一端与电机连接并被电机驱动，另一端伸入低温环境箱3内，其末端与所述轮毂轴承4的内圈法兰41固定连接。旋转装置1可驱动轮毂轴承4的内圈法兰41旋转。
24.所述低温环境箱3为可开合的箱体，其内可实现最低温为-40℃。
25.所述低温环境箱3的一侧具有第一通孔31，所述的旋转装置1的主轴11通过所述第一通孔31伸入所述低温环境箱3内；所述低温环境箱3的底部具有第二通孔32，顶部具有第三通孔33，第四通孔34；所述低温环境箱3的侧面还具有第五通孔35，第六通孔36，所述第五通孔35为冷风入口，所述第六通孔36为回风口。
26.所述力加载装置2从低温环境箱3的顶部的第三通孔33向下伸入其内；轮毂轴承4的内圈法兰41紧固在所述旋转装置1的主轴11的末端，外圈法兰42与所述力加载装置2固定连接；在所述力加载装置2的远离所述旋转装置1的一侧表面固定设置有一个罩体5，所述罩体5将所述轮毂轴承4的密封端面罩住并形成密封，所述罩体5的内表面、所述力加载装置2的部分表面以及所述轮毂轴承4的密封端面共同围成一个密闭的腔体，在所述腔体内注入液体。
27.参见图2，所述力加载装置2包括：一根横梁21，所述横梁21的顶部与试验机本体连接，所述横梁的两侧朝下设置有两根立柱22，两根立柱之间设置有一块底板23，所述轮毂轴承4的外圈法兰42与底板23的一侧固定连接，所述罩体5与底板23的另一侧固定连接。
28.所述底板23相对于两根立柱22的高度位置可调。
29.在一个实施例中，所述两根立柱22的两侧分别设有长通孔221，所述底板23的两侧面均设有若干个螺纹孔231，所述螺纹孔231与所述长通孔221通过紧固螺栓235连接到一起。
30.所述力加载装置2可对轮毂轴承施加径向力和/或轴向力。
31.参见图3，所述底板23中心设有轴承通孔232，所述轮毂轴承4的密封端面从该轴承通孔232的一侧伸入，突出于所述底板23的另一侧面。所述轴承通孔232的周围均布有两组螺纹孔233、234，所述轮毂轴承4的外圈法兰42通过所述两组螺纹孔中的一组螺纹孔233固定连接在底板23的一侧面上，所述罩体5通过所述两组螺纹孔中的另一组螺纹孔234固定连
接在底板23的所述另一侧面。
32.所述底板23可以有多个不同的型号，对应于不同型号的轴承。其中心的轴承通孔232的直径与轮毂轴承4的密封端的直径相适配。在安装的时候，根据轮毂轴承4的型号来选择相应的底板23，同时应保证轴承通孔232的轴线与主轴11的轴线重合。
33.参见图4，在一个实施例中，所述罩体5为大致的盆型，其当然也可以为矩形，或者三角形，梯形等其他一切适宜的形状。
34.罩体5具有一罩体底部51，从罩体底部51延伸并垂直于罩体底部的罩体侧壁52，以及从罩体侧壁52向外侧延伸并大致垂直于罩体侧壁的翻边53，在所述罩体侧壁52的顶部设置有一个传感器线孔56，在所述罩体侧壁52的底部设置有一液体通孔55，所述液体通孔55与一u型管连通；在所述翻边53上均布有一组螺纹孔54，所述罩体5通过所述螺纹孔54与所述力加载装置2的底板23固定连接。
35.在所述翻边53与所述罩体侧壁52的连接部设置有一密封圈槽57，其内设置有一密封圈。通过这一设置，可使得腔体形成密封结构，避免其中的液体渗漏。
36.所述罩体5可以是金属材质的，优选为铝。当然，其也可以为适宜的其他材质。通过这一设置，可以使得罩体在低温下不发生变形从而造成液体的渗漏。
37.所述液体为盐水，所述盐水的量为：盐水的上表面与汽车轮毂轴承的轴心线在同一个水平面内。所述盐水的重量百分比为20%-25%，优选为23%左右。这一设置使得液体在低温环境中不会结冰，同时也不会板结。
38.同样地，所述液体也可以为其他的低温下不结冰的液体。
39.液体通过u型管注入或者放出。所述u型管的一端与罩体5的液体通孔55连通，另一端从低温环境箱3底部的第二通孔32伸出所述低温环境箱3之外，用于显示所述罩体内盐水的高度。所述u型管中，至少一个弯管部分为软管。在所述低温环境箱3的一侧外壁上设置有刻度尺，标明主轴中心线的高度位置，在该刻度尺旁设置一弹性卡接件，用于将u型管的伸出端卡固在低温环境箱3的外壁上，便于观察腔体内的水位。
40.该刻度尺上还可标示最高水位和最低水位。最高水位可以高出主轴中心线2-10mm，最低水位可以低于主轴中心线2-10mm。使u型管的伸出端的端口高于最高水位刻度时，可向腔体内注入液体。若试验结束或者液体注入过多需要将液体放出，则从弹性卡接件中将u型管的伸出端取出，利用软管部分使u型管的伸出端端口的高度降低，即可使液体自然流出。
41.所述轮毂轴承4上设置有温度传感器6，所述温度传感器6的位置靠近轮毂轴承滚道和密封圈。温度传感器6的传感器线依次穿过罩体5上的传感器线孔56、低温环境箱3顶部的第四通孔34，与所述低温环境箱3外部的控制端连接。
42.轮毂轴承4上还可根据需要设置其他的传感器，例如振动传感器等。
43.所有传感器应该预防盐水的侵蚀。
44.如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”要被解读为“至少一个其他实施例”。