專利名稱：復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試軸承摩擦磨損特性的試驗(yàn)設(shè)備，具體的說(shuō)是涉及一種用 于測(cè)試關(guān)節(jié)軸承在復(fù)合擺動(dòng)狀態(tài)下使用壽命的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，很多行業(yè)特別是軍事、航空航天及尖端科技領(lǐng)域?qū)?關(guān)節(jié)軸承的性能和可靠性要求更為嚴(yán)格，這就迫切需要研制出能綜合評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)軸承各項(xiàng)性 能指標(biāo)的試驗(yàn)設(shè)備，以確保軸承產(chǎn)品的質(zhì)量。由于關(guān)節(jié)軸承廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，決定了其工作工況復(fù)雜多變。同時(shí)，由于關(guān)節(jié)軸 承特有的幾何形狀和運(yùn)動(dòng)特性，現(xiàn)有的軸承摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)以單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線往復(fù)運(yùn) 動(dòng)為主，與關(guān)節(jié)軸承的實(shí)際工作工況有一定的差距。例如專利號(hào)為ZL200820058975. X的中 國(guó)發(fā)明專利說(shuō)明書公開(kāi)了一種高速?gòu)较蛲鶑?fù)擺動(dòng)的試驗(yàn)機(jī)，這種試驗(yàn)機(jī)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)的偏 心搖桿裝置驅(qū)動(dòng)軸承座高速的徑向往復(fù)擺動(dòng)，同時(shí)通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)加裝砝碼對(duì)軸承施加徑向 載荷以模擬實(shí)際工況。這種試驗(yàn)機(jī)在測(cè)試關(guān)節(jié)軸承方面具有一定的缺陷，其擺動(dòng)方向只有 繞軸承軸線的往復(fù)擺動(dòng)，而沒(méi)有模擬關(guān)節(jié)軸承的外套在傾斜方向的擺動(dòng)，更沒(méi)有出現(xiàn)繞軸 線和傾斜方向同時(shí)運(yùn)動(dòng)的復(fù)合擺動(dòng)，因而不能完全模擬關(guān)節(jié)軸承的實(shí)際應(yīng)用工況，其檢測(cè) 的數(shù)據(jù)較為片面，同時(shí)也不能很好的處理載荷和擺頻同時(shí)提高的矛盾，這些不足限制了試 驗(yàn)機(jī)整體性能的提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能試 驗(yàn)關(guān)節(jié)軸承外圈在傾斜方向擺動(dòng)的缺陷。本發(fā)明復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)方案是一種復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn) 機(jī)，包括用于與待測(cè)關(guān)節(jié)軸承內(nèi)圈傳動(dòng)連接的第一傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺 動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，還包括用于夾持待測(cè)軸承外圈的軸承夾具，在所述軸承夾具上徑向傳 動(dòng)連接有第二傳動(dòng)軸，該第二傳動(dòng)軸與第一傳動(dòng)軸的軸線垂直相交，在第二傳動(dòng)軸上傳動(dòng) 連接有驅(qū)動(dòng)其作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。在所述的軸承夾具上連接有用于對(duì)待測(cè)軸承施加載荷的液壓加載機(jī)構(gòu)。所述的第二傳動(dòng)軸通過(guò)脹緊器與軸承夾具傳動(dòng)連接。在所述的各傳動(dòng)軸上分別設(shè)置有扭矩傳感器。在所述軸承夾具中設(shè)置有溫度傳感器。所述的各驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上分別徑向固定有一旋轉(zhuǎn) 盤，各旋轉(zhuǎn)盤上分別固定有一偏心連接銷，各傳動(dòng)軸上分別徑向固定有一導(dǎo)桿，各導(dǎo)桿中分 別滑動(dòng)裝配有一滑塊，所述的各滑塊與對(duì)應(yīng)的偏心連接銷鉸接。在所述的旋轉(zhuǎn)盤上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)以上用于固定偏心連接銷的偏心孔，各偏心孔至旋 轉(zhuǎn)盤軸心的距離不等。
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所述的各驅(qū)動(dòng)電機(jī)上分別連接有變頻控制器。本發(fā)明通過(guò)在軸承夾具上徑向的傳動(dòng)連接第二傳動(dòng)軸，從而可以帶動(dòng)關(guān)節(jié)軸承的 外圈作徑向的傾斜擺動(dòng)，其比現(xiàn)有技術(shù)來(lái)說(shuō)，其不僅可以測(cè)試關(guān)節(jié)軸承的軸向擺動(dòng)的摩擦 磨損性能，同時(shí)還可以測(cè)試關(guān)節(jié)軸承在徑向傾斜方向上擺動(dòng)的摩擦磨損性能，更貼近關(guān)節(jié) 軸承的實(shí)際工作工況，使得測(cè)試的數(shù)據(jù)更加完善，對(duì)解決關(guān)節(jié)軸承在復(fù)合擺動(dòng)狀態(tài)下的使 用壽命技術(shù)指標(biāo)提供了充分的數(shù)據(jù)支持。


圖1為本發(fā)明復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1中第二傳動(dòng)軸與連接法蘭的連接結(jié)構(gòu)示意圖3為圖1中液壓加載機(jī)構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖1中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為本發(fā)明復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)的具體實(shí)施例如圖1至圖4所示，其包括一 個(gè)軸承夾具1，該軸承夾具1由兩個(gè)夾持組塊組合而成，將關(guān)節(jié)軸承2夾持在軸承夾具1的 中心，在軸承夾具1的一側(cè)沿關(guān)節(jié)軸承2的軸向通過(guò)軸承座7轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有用于與關(guān)節(jié)軸承 2的內(nèi)套配合傳動(dòng)的第一傳動(dòng)軸3，第一傳動(dòng)軸3上傳動(dòng)連接有第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第一驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)5，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)5通過(guò)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)4與第一傳動(dòng)軸3傳動(dòng)連接， 在第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)5上連接有變頻控制器6。在第一傳動(dòng)軸3上安裝有第一扭矩傳感器16。 該第一傳動(dòng)軸3與待測(cè)的關(guān)節(jié)軸承2的內(nèi)套軸向傳動(dòng)連接，可以對(duì)關(guān)節(jié)軸承的軸向轉(zhuǎn)動(dòng)性 能進(jìn)行試驗(yàn)。在軸承夾具1的徑向上通過(guò)軸承座12轉(zhuǎn)動(dòng)裝配有第二傳動(dòng)軸8，第二傳動(dòng)軸8通 過(guò)一個(gè)連接法蘭21與軸承夾具1傳動(dòng)連接，第二傳動(dòng)軸8通過(guò)脹緊套22與該連接法蘭21 轉(zhuǎn)動(dòng)連接裝配。在第二傳動(dòng)軸8上傳動(dòng)連接有第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第二驅(qū) 動(dòng)電機(jī)10，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)10上通過(guò)第二曲柄搖桿機(jī)構(gòu)9傳動(dòng)連接在第二傳動(dòng)軸8上，在第 二傳動(dòng)軸上設(shè)置有第二扭矩傳感器17。該第二傳動(dòng)軸徑向的傳動(dòng)連接在軸承夾具1上，同 時(shí)，軸心穿過(guò)軸承夾具1的中心，從而可以通過(guò)軸承夾具1帶動(dòng)關(guān)節(jié)軸承的外套作徑向的傾 斜擺動(dòng)，對(duì)關(guān)節(jié)軸承的傾斜摩擦性能進(jìn)行試驗(yàn)。兩傳動(dòng)軸分別傳動(dòng)連接的曲柄搖桿機(jī)構(gòu)是參考了專利號(hào)為200920089171. 0所公 開(kāi)的高頻大轉(zhuǎn)矩關(guān)節(jié)軸承摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的擺動(dòng)裝置，其包括一個(gè)徑向固定在驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸 出軸上的旋轉(zhuǎn)盤25，該旋轉(zhuǎn)盤25上偏心的固定有一個(gè)偏心連接銷24，在對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)軸上徑 向的固定有一導(dǎo)桿26，在導(dǎo)桿26上沿其長(zhǎng)度方向滑動(dòng)裝配有一個(gè)滑塊23，該滑塊23與偏 心連接銷24鉸接。兩傳動(dòng)軸3、8相互垂直，分別帶動(dòng)待測(cè)關(guān)節(jié)軸承的內(nèi)套和外套，在軸承夾具1相對(duì) 應(yīng)第二傳動(dòng)軸8的另一端還傳動(dòng)連接有液壓加載機(jī)構(gòu)15，該液壓加載機(jī)構(gòu)包括一個(gè)液壓加 載缸17，該液壓加載缸17的活塞桿功過(guò)連接套與軸承夾具1連接，以便在試驗(yàn)時(shí)對(duì)關(guān)節(jié)軸 承施加一個(gè)載荷，以模擬關(guān)節(jié)軸承的實(shí)際工況，同時(shí)采用液壓加載機(jī)構(gòu)便于準(zhǔn)確的調(diào)整加 載在關(guān)節(jié)軸承上的載荷力矩。在軸承夾具1中還設(shè)置有用于測(cè)量關(guān)節(jié)軸承溫度的溫度傳
4感器14，以便記錄關(guān)節(jié)軸承的摩擦溫度數(shù)據(jù)。兩扭矩傳感器16、17分別通過(guò)導(dǎo)線連接在計(jì) 算機(jī)13上，從而可以自動(dòng)采集關(guān)節(jié)軸承各摩擦力矩的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。各旋轉(zhuǎn)盤25上可以分別 對(duì)應(yīng)不同的半徑開(kāi)設(shè)多個(gè)用于安裝偏心連接銷24的連接孔，使用時(shí)，可以通過(guò)改變偏心連 接銷24的位置來(lái)調(diào)節(jié)偏心連接銷24與旋轉(zhuǎn)盤25軸心的距離以改變對(duì)應(yīng)傳動(dòng)軸的擺動(dòng)幅 度；各驅(qū)動(dòng)電機(jī)采用變頻控制，可以準(zhǔn)確的調(diào)整關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)時(shí)的擺動(dòng)頻率，其與液壓加載 機(jī)構(gòu)結(jié)合，很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)中載荷和擺頻同時(shí)提高的矛盾。 測(cè)試時(shí)將關(guān)節(jié)軸承2的內(nèi)套穿裝在第一傳動(dòng)軸3上，并用軸承夾具1夾緊軸承的 外套，預(yù)先設(shè)定液壓加載機(jī)構(gòu)的液壓缸壓力、通過(guò)變頻器設(shè)定驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的頻率、安裝用 于測(cè)量磨擦力矩以及摩擦溫度的各傳感器，并將分別安裝在兩傳動(dòng)軸上的扭矩傳感器連接 在計(jì)算機(jī)13上，然后啟動(dòng)兩驅(qū)動(dòng)電機(jī)，即可在復(fù)合擺動(dòng)條件下實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)節(jié)軸承的摩擦磨損 性能測(cè)試。在其它條件不變的情況下，也可以僅啟動(dòng)其中的一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，從而單獨(dú)的對(duì)關(guān) 節(jié)軸承在旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)條件下的摩擦磨損性能或傾斜擺動(dòng)條件下摩擦磨損性能進(jìn)行測(cè)試。
權(quán)利要求
一種復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，包括用于與待測(cè)關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套傳動(dòng)連接的第一傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括用于夾持待測(cè)軸承外套的軸承夾具，在所述軸承夾具上徑向傳動(dòng)連接有第二傳動(dòng)軸，該第二傳動(dòng)軸與第一傳動(dòng)軸的軸線垂直相交，在第二傳動(dòng)軸上傳動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)其作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，在所述的軸承夾 具上連接有用于對(duì)待測(cè)軸承施加載荷的液壓加載機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述的第二傳動(dòng) 軸通過(guò)脹緊器與軸承夾具傳動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，在所述的各傳動(dòng) 軸上分別設(shè)置有扭矩傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，在所述軸承夾具 中設(shè)置有溫度傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述的各 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)，各驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上分別徑向固定有一旋轉(zhuǎn)盤，各旋轉(zhuǎn)盤上分 別固定有一偏心連接銷，各傳動(dòng)軸上分別徑向固定有一導(dǎo)桿，各導(dǎo)桿中分別滑動(dòng)裝配有一 滑塊，所述的各滑塊與對(duì)應(yīng)的偏心連接銷鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，在所述的旋轉(zhuǎn)盤 上開(kāi)設(shè)有兩個(gè)以上用于固定偏心連接銷的偏心孔，各偏心孔至旋轉(zhuǎn)盤軸心的距離不等。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，其特征在于，所述的各驅(qū)動(dòng)電 機(jī)上分別連接有變頻控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)，包括軸承夾具、與軸承夾具同軸心用于與待測(cè)關(guān)節(jié)軸承內(nèi)套傳動(dòng)連接的第一傳動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)第一傳動(dòng)軸作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及用于對(duì)關(guān)節(jié)軸承施加徑向載荷的加載機(jī)構(gòu)，在軸承夾具上徑向傳動(dòng)連接有第二傳動(dòng)軸，該第二傳動(dòng)軸與第一傳動(dòng)軸的軸線垂直相交于待測(cè)關(guān)節(jié)軸承的中心，在第二傳動(dòng)軸上傳動(dòng)連接有驅(qū)動(dòng)其作往復(fù)旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明不僅可以測(cè)試關(guān)節(jié)軸承的軸向擺動(dòng)的摩擦磨損性能，同時(shí)還可以測(cè)試關(guān)節(jié)軸承在徑向傾斜方向上擺動(dòng)的摩擦磨損性能，更貼近關(guān)節(jié)軸承的實(shí)際工作工況，使得測(cè)試的數(shù)據(jù)更加完善，對(duì)解決關(guān)節(jié)軸承在復(fù)合擺動(dòng)狀態(tài)下的使用壽命技術(shù)指標(biāo)提供了充分的數(shù)據(jù)支持。
文檔編號(hào)G01M13/04GK101949773SQ20101027642
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者李迎春, 殷勇, 王國(guó)鋒, 邱明, 郜志倫, 陳龍 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)