滚动轴承摆动试验装置的制作方法

1.本实用新型属于滚动轴承检测试验领域，具体涉及一种滚动轴承摆动试验装置。


背景技术：

2.轴承作为机械工业的关节，随着制造业技术的快速发展，其不断被提出越来越高的要求以及市场涌现出越来越多的个性化需求。轴承的形式多种多样，一般根据其运动形式可分为单向旋转式、圆周方向往复摆动式和轴向往复摆动式，目前摆动式轴承已被广泛应用到航空、航天、重工、轻工、机电、建筑等领域，其摆动性能逐渐被推向新的高度。为保证和检验摆动式轴承的性能，亟需研发滚动轴承摆动试验装置，并不断的将实验数据反馈至设计阶段和制造工艺阶段，才能从源头真正解决滚动轴承的质量问题。
3.目前评价轴承寿命、耐久性或可靠性等性能试验机大都是主轴单向旋转式的，专门设计成圆周方向往复摆动式的极少，即使市场上现有的也大都是从单向旋转式的试验机上改造而来或者是关节轴承专用试验机。规范和专门建立滚动轴承摆动试验装置，并真实模拟其工况环境，实时检测和记录轴承的振动、温度、摆动角度、摆动频率、摆动次数等信息，是轴承升级换代和质量保障的重要研究内容。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种滚动轴承摆动试验装置。可用于测试滚动轴承的摆动性能，实时检测和记录轴承的摆动角度、摆动频率、摆动次数、振动和温度等信息，该试验系统能有效的模拟其工况环境，并保证测试时的数据准确性。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种滚动轴承摆动试验装置，包括：传动部件、试验台板、试验头座和试验头；所述传动部件和试验头座安装在试验台板上；试验头安装在试验头座的腔体内；试验头通过传动轴与传动部件联接；试验头座上具有轴向油缸和径向油缸，用于提供试验载荷；传动部件上具有监控零部件，和计算机通信连接，用于实时监控试验轴承的摆动角度；试验头上具有监测零部件，和计算机通信连接，用于实时监控试验轴承的振动和温度。
6.进一步地，所述传动部件包括传动零部件和监控零部件组成；
7.所述传动零部件包含伺服电机、减速机、支撑板、传动轴和联轴器，所述伺服电机固定在减速机上，所述减速机固定在支撑板上，保证与试验轴承的同心；所述联轴器一端与传动轴联接，另一端与减速机联接，两者均为键联接；
8.所述监控零部件包含磁环、读数头和支架，所述磁环内孔与联轴器靠近减速机端进行过盈配合，进而固定在联轴器上；所述读数头安装至支架的一端上，支架的另一端安装至支撑板上，读数头通过电磁感应读取磁环上的磁条，根据读取的磁条数目得到出轴承摆动角度；磁环上的磁条分辨率根据监测精度要求选取，监测精度要求越高则磁条分辨率越高，此外安装时读数头与磁环距离为0.5mm～0.8mm之间。
9.进一步地，计算机设定摆动频率、摆动角度和摆动次数，并根据电机正反转记录摆
动次数，达到设定的摆动次数后试验停止。
10.进一步地，所述试验头座包括试验腔体和油缸；
11.所述试验腔体包含了穿轴板、前侧板、轴向加载板、径向加载板、左垫板和右垫板；所述穿轴板用于穿过传动轴；穿轴板和前侧板固定；所述前侧板和轴向加载板固定；所述轴向加载板和径向加载板固定；径向加载板和穿轴板固定；穿轴板、前侧板、轴向加载板、径向加载板围成了一个腔体，将左垫板放至腔体的最左侧，右垫板放至腔体的最右侧，左垫板和右垫板内部有润滑油路，为试验轴承提供润滑油；
12.所述油缸包含了轴向加载油缸和径向加载油缸，轴向加载油缸和轴向加载板固定，为试验轴承提供轴向加载力；径向加载油缸和径向加载板固定，为试验轴承提供径向加载力。
13.进一步地，所述试验头包括监测零部件、试验工装和试验轴承；
14.所述监测零部件包含了温度传感器和振动传感器，分别用来监测试验轴承的实时温度和振动信息；
15.所述试验工装包含了端负荷体、试验轴、端衬套、中负荷体、中衬套、隔离环、锁紧螺母和拆卸环，所述试验轴联接传动轴，试验轴两侧安装拆卸环，两者间隙配合；试验轴承安装至试验轴，两者过盈配合，试验轴承两端通过锁紧螺母锁紧；隔离环安装至试验轴，两者间隙配合；端衬套安装至端负荷体，两者间隙配合；中衬套安装至中负荷体，两者间隙配合；安装至试验轴的试验轴承安装至端衬套和中衬套，端衬套和中衬套的内径根据试验轴承的外径大小设定。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型可测试滚动轴承的摆动性能，满足其载荷、摆动频率、摆动角度的工况需求，可有效模拟摆动轴承的工况信息，轴承试验过程中的振动、温度可实时采集和记录，摆动角度可由读数头实时监控，有效保证轴承测试性能的准确性和实时性。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的一种滚动轴承摆动试验装置的整体结构图；
18.图2为本实用新型传动部件结构图；
19.图3为本实用新型试验头座结构图；
20.图4为本实用新型试验头结构图；
21.图中：传动部件1、试验台板2、试验头座3、试验头4、伺服电机5、减速机6、支撑板7、传动轴8、联轴器9、磁环10、读数头11、支架12、穿轴板13、前侧板14、轴向加载板15、轴向加载油缸16、径向加载板17、径向加载油缸18、左垫板19、右垫板20、温度传感器21、振动传感器22、端负荷体23、试验轴24、端衬套25、中负荷体26、中衬套27、隔离环28、锁紧螺母29、试验轴承30、拆卸环31。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作出更清楚、完善的详细说明，本实用新型的主要技术参数：伺服电机转速0～3000r/min；减速机减速比为1:50，精度为
±
20”；最大径向载荷为100kn，误差≤
±
2％；最大轴向载荷为50kn，误差≤
±
2％；计算机监测并记录
试验轴承的摆动角度、摆动次数、振动和温度等信息。但所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.如图1所示，本实用新型提供了一种滚动轴承摆动试验装置，用于测试滚动轴承的摆动性能，包括：传动部件1、试验台板2、试验头座3和试验头4；其中所述传动部件1和试验头座3安装在试验台板2上；试验开始时试验头4安装至试验头座3的腔体内；试验头4通过传动轴与传动部件1联接，使得试验轴承按照试验条件摆动起来；试验头座3上的轴向油缸和径向油缸提供试验载荷；传动部件1上具有监控零部件，和计算机通信连接，用于实时监控试验轴承的摆动角度；试验头4上具有监测零部件，和计算机通信连接，用于实时监控试验轴承的振动和温度。
24.如图2所示，所述传动部件1包括传动零部件和监控零部件组成，其中传动零部件包含了伺服电机5、减速机6、支撑板7、传动轴8和联轴器9，伺服电机5用螺栓固定在减速机6上，输出扭矩与减速机的减速倍数成正比关系，则本实用新型摆动试验装置可进行重载摆动试验；减速机6用螺栓固定在支撑板7上，保证与试验轴承的同心；联轴器9一端与传动轴8联接，另一端与减速机6联接，两者均为键联接。监控零部件包含了磁环10、读数头11和支架12，磁环10内孔与联轴器9靠近减速机端进行小过盈配合，进而固定在联轴器9上；读数头11用螺栓安装至支架12上，支架12的另一端通过螺栓安装至支撑板上，读数头11通过电磁感应读取磁环10上的磁条，根据读取的磁条数目可得到出轴承摆动角度，计算机设定摆动频率、摆动角度和摆动次数，并根据电机正反转记录摆动次数，达到设定的摆动次数后试验停止，试验过程中，通过读数头11得到的摆动角度对试验过程可靠性进行监控。磁环10上的磁条分辨率可根据监测精度要求选取，监测精度要求越高则磁条分辨率约高，一般从几百至几万不等，此外安装时读数头与磁环距离一般为0.5mm～0.8mm之间。
25.如图3所示，所述试验头座3包括试验腔体和油缸；其中试验腔体包含了穿轴板13、前侧板14、轴向加载板15、径向加载板17、左垫板19和右垫板20，所述穿轴板13用于穿过传动轴8，穿轴板13通过螺栓和前侧板14固定；前侧板14通过螺栓和轴向加载板15固定；轴向加载板15通过螺栓和径向加载板17固定；径向加载板17另一端通过螺栓和穿轴板13固定；上述四者便围成了一个腔体，将左垫板19放至腔体的最左侧，右垫板20放至腔体的最右侧，左垫板19和右垫板20内部有润滑油路，试验开始时为试验轴承提供润滑油。其中油缸包含了轴向加载油缸16和径向加载油缸18，轴向加载油缸16通过螺栓和轴向加载板15固定，试验开始时为试验轴承提供轴向加载力；径向加载油缸18通过螺栓和径向加载板17固定，试验开始时为试验轴承提供径向加载力。
26.如图4所示，所述试验头4包括监测零部件、试验工装和试验轴承30；其中监测零部件包含了温度传感器21和振动传感器22，分别用来监测试验轴承的实时温度和振动信息；其中试验工装包含了端负荷体23、试验轴24、端衬套25、中负荷体26、中衬套27、隔离环28、锁紧螺母29和拆卸环31，所述试验轴24联接传动轴8，试验轴24两侧安装拆卸环31，两者间隙配合；试验轴承30安装至试验轴24，两者过盈配合；隔离环28安装至试验轴24，两者间隙配合；锁紧螺母29将安装至试验轴24的试验轴承30两端锁紧；端衬套25安装至端负荷体23，两者间隙配合；中衬套27安装至中负荷体26，两者间隙配合；安装至试验轴24的试验轴承30安装至端衬套25和中衬套27，端衬套25和中衬套27内径的根据试验轴承30的外径大小来
定。
27.具体试验过程如下：
28.1.首先将两个拆卸环31装入试验轴24的左右两侧，安装至试验轴24的台阶位置；再将两套轴承用压装法安装到试验轴24的左右两侧，安装至拆卸环31的端面；然后将隔离环28装入试验轴24的左右两侧，安装至两套轴承的端面；随后将两套试验轴承30，用压装法安装到试验轴24的左右两侧，安装至隔离环28的端面；最后用锁紧螺母29将试验轴24两端锁紧，防止试验轴承30轴向窜动、打滑；则试验轴承安装试验轴环节完成。
29.2.将两个端衬套25装入两个端负荷体23，端衬套25外径与端负荷体23内径间隙配合；再将中衬套27装入中负荷体26，中衬套27外径与中负荷体26内径间隙配合；然后将安装好试验轴承的试验轴24穿过中衬套27，中间两套轴承外径与中衬套27内径配合，两端两套试验轴承外径与端衬套25内径配合；那么这样便安装好了完整的试验工装。
30.3.将安装好的试验工装作为一个整体吊装进试验腔体内，用传动轴8联接试验轴24，联接到位后在联轴器9一端将传动轴8锁紧；将温度传感器21插入负荷体23、中负荷体26的温度孔内；再将振动传感22用固定至中负荷体26的安装孔内；则整体试验头安装完毕。
31.4.在电脑监控界面设定试验轴承的工况信息：载荷、摆动角度、摆动频率，摆动次数，点击启动按钮则试验装置开始试验；计算机监控界面实时显示试验轴承温度、振动、摆动次数、摆动角度等参数信息。
32.上述实施例用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。