專利名稱：外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及軸承試驗技術領域，主要涉及一種外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬 試驗方法。
背景技術：
普通滾動軸承通常為內圈旋轉、外圈固定，因此現(xiàn)有軸承試驗機可以通過速度譜 或載荷譜實現(xiàn)滾動軸承的內圈旋轉速度或加載范圍。速度譜是滾動軸承從0到極限轉速的所有值。滾動軸承工作時其產生的徑向載荷是主要受力載荷，而滾動軸承的確存在徑向游 隙，徑向游隙較大會使?jié)L動軸承工作時產生較大的振動，影響滾動軸承的使用壽命。對滾動 軸承施加一定的徑向載荷，可以消除滾動軸承的徑向游隙，所施加一定徑向載荷的范圍值 就是滾動軸承所能承受的載荷譜。上述速度譜或載荷譜是針對滾動軸承的一種通俗解釋，并非是所有軸承的標準解 釋，速度譜或載荷譜相對不同對象具有不同解釋。在某些應用場合如一些航空發(fā)動機，個別軸承工作情況為內圈固定而外圈旋轉， 這種類型軸承因為類型、數量極少，一般很少對其進行專業(yè)的模擬試驗研究。對于外套圈旋轉而內圈固定的滾動軸承來說，如何用一種簡單實用的方法對其進 行模擬試驗研究，對該類型軸承具有重要意義。
發(fā)明內容
為解決上述問題，本發(fā)明設計了一種外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方 法，該滾動軸承模擬試驗方法在保證試驗軸承外圈旋轉內圈固定下通過速度譜或載荷譜來 模擬檢測試驗軸承。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案所述的外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法，用于該滾動軸承模擬試驗 方法配置有軸承試驗裝置，所述軸承試驗裝置由外圈軸系和加載軸系構成，其中外圈軸系 由驅動電機、聯(lián)軸節(jié)、后支點軸承、外圈軸和前支點軸承組成，加載軸系由滑動導軌、加載油 缸、鉸鏈I、內圈軸、鉸鏈II、彈簧和加載套組成；驅動電機通過聯(lián)軸節(jié)與外圈軸聯(lián)接，外圈 軸由后支點軸承和前支點軸承支撐，后支點軸承的外圈和前支點軸承的外圈被固定在軸承 試驗裝置的基座上，外圈軸的懸臂端外套內裝配有試驗軸承，試驗軸承的內圈由內圈軸固 定，內圈軸則被固定在加載套上，加載套的徑向兩端與滑動導軌聯(lián)接，在加載套的徑向正中 頂有鉸鏈I且鉸鏈I與加載油缸聯(lián)接，在加載套的軸向正中頂有鉸鏈II且鉸鏈II與彈簧聯(lián) 接，加載油缸和彈簧均被固定在軸承試驗裝置的基座上，外圈軸、內圈軸和彈簧的軸線在靜 止狀態(tài)時保持同一中心線；試驗開始先啟動驅動電機，外圈軸旋轉帶動試驗軸承的外圈旋 轉，試驗軸承的內圈由于固定在內圈軸上并由彈簧施加軸向力而保持相對靜止，此時驅動 電機的轉速控制在試驗軸承的速度譜范圍，就能檢測試驗軸承的外圈轉速；啟動加載油缸，加載油缸通過鉸鏈I對加載套施加徑向力，該徑向力控制在試驗軸承的載荷譜范圍，該徑 向力使加載套沿滑動導軌向下產生位移以消除試驗軸承的徑向游隙且最終作用在試驗軸 承的外圈。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下積極效果1、外圈軸采用單軸懸臂梁結構，并由一個加載軸系對試驗軸承施加載荷。2、試驗軸承的外圈裝在外圈軸的懸臂端外套內，試驗軸承的內圈裝在內圈軸上， 內圈軸固定在加載套上，加載油缸通過加載套直接對試驗軸承進行徑向加載，通過軸向壓 緊彈簧、滑動導軌、鉸鏈II等實現(xiàn)試驗軸承的軸向定位并減小徑向力的干涉，完全模擬了外 圈旋轉、內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法，可以對試驗軸承按照其速度譜、載荷譜進行性 能模擬試驗。3、滾動軸承模擬試驗方法簡單實用，軸承試驗裝置成本低廉。
圖1是本發(fā)明軸承試驗方法的示意圖。圖1中1_驅動電機；2-聯(lián)軸節(jié)；3-后支點軸承；4-外圈軸；5-前支點軸承；6_滑 動導軌；7-試驗軸承；8-加載油缸；9-鉸鏈I ；10-內圈軸；11-鉸鏈II ；12-彈簧；13-加載套。
具體實施例方式結合圖1，用于本發(fā)明外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法配置有軸承試 驗裝置，所述軸承試驗裝置由外圈軸系和加載軸系構成。外圈軸系由驅動電機1、聯(lián)軸節(jié)2、后支點軸承3、外圈軸4和前支點軸承5組成。加載軸系由滑動導軌6、加載油缸8、鉸鏈I 9、內圈軸10、鉸鏈II 11、彈簧12和加 載套13組成。驅動電機1通過聯(lián)軸節(jié)2與外圈軸4聯(lián)接，外圈軸4由后支點軸承3和前支點軸 承5支撐，后支點軸承3的外圈和前支點軸承5的外圈被固定在軸承試驗裝置的基座上，外 圈軸4的懸臂端外套內裝配有試驗軸承7。所述懸臂端外套的內徑應于試驗軸承7的外徑 匹配，懸臂端外套的內寬等于試驗軸承7的寬度，不同規(guī)格尺寸的試驗軸承7應配置不同內 徑和內寬的懸臂端外套。懸臂端外套根據不同規(guī)格尺寸的試驗軸承7可形成系列化，將系 列化的懸臂端外套通過螺紋聯(lián)接在外圈軸的主軸上，這就是說外圈軸可由主軸和懸臂端外 套構成，主軸軸徑不變，而懸臂端外套成尺寸系列化。試驗軸承7的內圈由內圈軸10固定，內圈軸10則被固定在加載套13上，加載套 13的徑向兩端與滑動導軌6聯(lián)接，在加載套13的徑向正中頂有鉸鏈I 9且鉸鏈I 9與加載 油缸8聯(lián)接，在加載套13的軸向正中頂有鉸鏈II 11且鉸鏈II 11與彈簧12聯(lián)接，加載油缸 8和彈簧12均被固定在軸承試驗裝置的基座上，外圈軸4、內圈軸10和彈簧12的軸線在靜 止狀態(tài)時保持同一中心線。注意加載套13的內徑應于系列化的懸臂端外套外徑相匹配， 這樣加載套13也可適應不同規(guī)格尺寸試驗軸承7的試驗。試驗開始先啟動驅動電機1，外圈軸4旋轉帶動試驗軸承7的外圈旋轉，試驗軸承 7的內圈由于固定在內圈軸10上并由彈簧12施加軸向力而保持相對靜止，此時驅動電機1的轉速控制在試驗軸承7的速度譜范圍，就能檢測試驗軸承的外圈轉速。啟動加載油缸8， 加載油缸8通過鉸鏈I 9對加載套13施加徑向力，該徑向力控制在試驗軸承7的載荷譜范 圍，該徑向力使加載套13沿滑動導軌6向下產生位移以消除試驗軸承7的徑向游隙且最終 作用在試驗軸承7的外圈。上述滾動軸承模擬試驗方法是一種廣義方法，試驗程序還可如下當驅動電機轉速為定值時，加載油缸可以施加不同的徑向力，不同的徑向力符合 滾動軸承的載荷譜，稱之為速定力變試驗程序；當加載油缸施加的徑向力為定值時，驅動電機可以具有不同的轉速，不同的轉速 符合滾動軸承的速度譜，稱之為力定速變試驗程序；驅動電機轉速在速度譜內逐漸增快，加載油缸施加的徑向力在載荷譜內逐漸增 大，轉速和徑向力交替進行試驗，稱之為速變力變試驗程序?？梢钥闯?，本發(fā)明完全實現(xiàn)了試驗軸承的外圈旋轉、內圈固定，同時能對試驗軸承 施加徑向載荷，加載套與加載油缸和彈簧鉸接使其可沿滑動導軌上下運動，在保證試驗軸 承可靠定位的同時減小了徑向力的干涉，保證了加載的準確性。
權利要求
一種外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法，其特征是用于該滾動軸承模擬試驗方法配置有軸承試驗裝置，所述軸承試驗裝置由外圈軸系和加載軸系構成，其中外圈軸系由驅動電機(1)、聯(lián)軸節(jié)(2)、后支點軸承(3)、外圈軸(4)和前支點軸承(5)組成，加載軸系由滑動導軌(6)、加載油缸(8)、鉸鏈Ⅰ(9)、內圈軸(10)、鉸鏈Ⅱ(11)、彈簧(12)和加載套(13)組成；驅動電機(1)通過聯(lián)軸節(jié)(2)與外圈軸(4)聯(lián)接，外圈軸(4)由后支點軸承(3)和前支點軸承支撐(5)，后支點軸承(3)的外圈和前支點軸承(5)的外圈被固定在軸承試驗裝置的基座上，外圈軸(4)的懸臂端外套內裝配有試驗軸承(7)，試驗軸承(7)的內圈由內圈軸(10)固定，內圈軸(10)則被固定在加載套(13)上，加載套(13)的徑向兩端與滑動導軌(6)聯(lián)接，在加載套(13)的徑向正中頂有鉸鏈Ⅰ(9)且鉸鏈Ⅰ(9)與加載油缸(8)聯(lián)接，在加載套(13)的軸向正中頂有鉸鏈Ⅱ(11)且鉸鏈Ⅱ(11)與彈簧(12)聯(lián)接，加載油缸(8)和彈簧(12)均被固定在軸承試驗裝置的基座上，外圈軸(4)、內圈軸(10)和彈簧(12)的軸線在靜止狀態(tài)時保持同一中心線；試驗開始先啟動驅動電機(1)，外圈軸(4)旋轉帶動試驗軸承(7)的外圈旋轉，試驗軸承(7)的內圈由于固定在內圈軸(10)上并由彈簧(12)施加軸向力而保持相對靜止，此時驅動電機(1)的轉速控制在試驗軸承(7)的速度譜范圍，就能檢測試驗軸承(7)的外圈轉速；啟動加載油缸(8)，加載油缸(8)通過鉸鏈Ⅰ(9)對加載套(13)施加徑向力，該徑向力控制在試驗軸承(7)的載荷譜范圍，該徑向力使加載套(13)沿滑動導軌(6)向下產生位移以消除試驗軸承(7)的徑向游隙且最終作用在試驗軸承(7)的外圈。
全文摘要
一種外圈旋轉內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法，軸承試驗裝置由驅動電機(1)、聯(lián)軸節(jié)(2)、后支點軸承(3)、外圈軸(4)、前支點軸承(5)、滑動導軌(6)、加載油缸(8)、鉸鏈Ⅰ(9)、內圈軸(10)、鉸鏈Ⅱ(11)、彈簧(12)和加載套(13)組成。試驗軸承(7)的外圈裝在外圈軸的懸臂端外套內，試驗軸承的內圈裝在內圈軸上，內圈軸固定在加載套上，加載油缸通過加載套直接對試驗軸承進行徑向加載，通過軸向壓緊彈簧、滑動導軌、鉸鏈Ⅱ等實現(xiàn)試驗軸承的軸向定位并減小徑向力的干涉，完全模擬了外圈旋轉、內圈固定的滾動軸承模擬試驗方法，可以對試驗軸承按照其速度譜、載荷譜進行性能模擬試驗。
文檔編號G01M13/04GK101929918SQ20101025488
公開日2010年12月29日 申請日期2010年8月11日 優(yōu)先權日2010年8月11日
發(fā)明者劉蘇亞, 張金煥, 許冬冬 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司