空間滾動軸承綜合性能實驗裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種實驗設備，尤其涉及一種空間環(huán)境條件下滾動軸承的綜合性能檢測實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承是航空航天工業(yè)配套和維修所必需的關(guān)鍵件，與航空航天工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步密切相關(guān)。軸承的技術(shù)水平、性能和質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著飛機、火箭、衛(wèi)星等航空航天飛行器的性能壽命和可靠性?？臻g滾動軸承與民用軸承相比，在精度、速度、靈敏度、壽命、可靠性、溫度、真空度、腐蝕、輻射等方面均有很苛刻的要求。為滿足這些要求，在軸承的設計、選材、加工、檢測、試驗、潤滑、使用、維護等各方面都必須采取相應的技術(shù)措施。因此，發(fā)明一種空間滾動軸承綜合性能實驗平臺，準確地掌握空間滾動軸承的動態(tài)服役行為，建立軸承綜合性能數(shù)據(jù)庫，對提高我國空間滾動軸承的技術(shù)水平有重要的科學意義和工程實用價值。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中針對滾動軸承綜合性能測試手段不夠完善，沒有能真實完整地模擬空間滾動軸承實際工況的實驗裝置，特別是沒有同時考慮軸向和徑向加載，尤其是無法準確地測量轉(zhuǎn)速和載荷對空間滾動軸承的摩擦力矩、溫升、振動的影響關(guān)系，從而不能真正地掌握空間滾動軸承失效機理、摩擦學性能等規(guī)律。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種空間滾動軸承綜合性能實驗裝置，該實驗裝置能精確地測量空間滾動軸承在軸向和徑向聯(lián)合載荷以及不同轉(zhuǎn)速工況下摩擦力矩、軸承溫升、振動等基礎數(shù)據(jù)，以便于評價空間滾動軸承的綜合性能，為開發(fā)我國航空航天領(lǐng)域高端軸承提供關(guān)鍵科學技術(shù)依據(jù)和試驗平臺支撐。
[0005]為解決上述問題采用的技術(shù)方案是:空間滾動軸承綜合性能實驗裝置包括內(nèi)部設置有實驗臺架安裝平臺的空間環(huán)境模擬裝置和位于空間環(huán)境模擬裝置內(nèi)的空間滾動軸承實驗臺架；空間滾動軸承實驗臺架包括被測空間滾動軸承、加載軸承座、軸承套環(huán)、傳動裝置、支撐裝置、軸向加載裝置、徑向加載裝置和檢測裝置；
[0006]傳動裝置包括真空高低溫電機和實驗主軸，真空高低溫電機能夠驅(qū)動實驗主軸旋轉(zhuǎn)；
[0007]支撐裝置包括電機安裝支座、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝支座和主軸支撐裝置；電機安裝支座安裝在實驗臺架安裝平臺上并支撐真空高低溫電機；實驗主軸兩端分別通過主軸支撐裝置支撐，主軸支撐裝置包括支撐軸承、支撐軸承安裝支座和支撐軸承座端蓋，支撐軸承的內(nèi)圈安裝在實驗主軸上，支撐軸承外圈安裝在支座軸承安裝支座的軸承孔內(nèi)，支撐軸承座端蓋通過緊固螺釘與支座軸承安裝支座連接，支撐軸承座端蓋和實驗主軸的軸肩共同軸向定位支撐軸承，支撐軸承安裝支座安裝在實驗臺架安裝平臺上；
[0008]被測空間滾動軸承設置于兩件主軸支撐裝置之間的部分實驗主軸上，被測空間滾動軸承數(shù)量為兩件且面對面或背對背安裝；軸承套環(huán)套裝在實驗主軸上并位于兩件被測空間滾動軸承之間；
[0009]加載軸承座套裝在被測空間滾動軸承外圈上，加載軸承座一端設置有定位臺階，另一端連接軸向加載裝置，加載軸承座外表面連接徑向加載裝置，實驗主軸的軸肩、定位臺階和軸向加載裝置共同軸向定位被測空間滾動軸承；
[0010]軸向加載裝置包括沿實驗主軸軸向依次設置的加載軸承座端蓋、彈簧和擋圈；加載軸承座端蓋通過六個圓周均布的加載螺釘與加載軸承座連接并壓縮彈簧，擋圈位于彈簧和被測空間滾動軸承之間；
[0011]徑向加載裝置包括徑向加載盤、加載砝碼和掛鉤，掛鉤與加載軸承座連接，徑向加載盤掛在掛鉤上，加載砝碼放入徑向加載盤內(nèi)；
[0012]檢測裝置包括轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、三軸加速度傳感器、環(huán)形壓力傳感器、溫度傳感器和摩擦力矩檢測裝置；轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器設置于真空高低溫電機和實驗主軸之間并通過彈性聯(lián)軸器與真空高低溫電機和實驗主軸連接，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝支座支撐轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器；三軸加速度傳感器與加載軸承連接；環(huán)形壓力傳感器位于被測空間滾動軸承和擋圈之間；溫度傳感器與加載軸承座連接并靠近被測空間滾動軸承；摩擦力矩檢測裝置包括傳力桿、壓力傳感器和壓力傳感器安裝支座，傳力桿與加載軸承座連接，壓力傳感器安裝支座安裝在實驗臺架安裝平臺上，壓力傳感器與壓力傳感器安裝支座連接并與傳力桿接觸。
[0013]進一步的是:支撐軸承為固體潤滑軸承
[0014]進一步的是:真空高低溫電機、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、三軸加速度傳感器、環(huán)形壓力傳感器、溫度傳感器和壓力傳感器均通過設置在空間環(huán)境模擬裝置上的航空插座與外界連接。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:1、本發(fā)明的空間滾動軸承綜合性能實驗裝置，通過軸向加載裝置和徑向加載裝置，能同時對被測軸承實施軸向力和徑向力精確加載。軸向力加載通過擰緊加載螺釘實現(xiàn)，軸向力依次通過擋圈和環(huán)形壓力傳感器傳遞至一個被測空間滾動軸承，同時軸向力通過加載軸承座上的定位臺階傳遞至另一個被測空間滾動軸承，彈簧還作為緩沖單元，軸向加載裝置能實現(xiàn)對被測軸承精確穩(wěn)定加載。通過在徑向加載盤放入標準砝碼，實現(xiàn)徑向力精確穩(wěn)定加載；加載方式不僅結(jié)構(gòu)簡單、易操作，而且準確可靠。
[0016]2、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器用于測量被測軸承轉(zhuǎn)速和輸入轉(zhuǎn)矩；三軸加速度傳感器用于測量被測軸承徑向、軸向、周向振動情況；溫度傳感器用于測量被測軸承溫升情況；壓力傳感器用于測量被測軸承的摩擦力矩；環(huán)形壓力傳感器用于測量被測軸承所受軸向力；砝碼用于標示被測軸承所受徑向力。因此本實驗裝置能精確地測量空間滾動軸承在軸向和徑向聯(lián)合載荷以及不同轉(zhuǎn)速工況下摩擦力矩、軸承溫升、振動等基礎數(shù)據(jù)，以便于評價空間滾動軸承的綜合性能，為開發(fā)我國航空航天領(lǐng)域高端軸承提供關(guān)鍵科學技術(shù)依據(jù)和試驗平臺支撐。
【附圖說明】
[0017]圖1為空間滾動軸承綜合性能實驗裝置的主視圖；
[0018]圖2為空間滾動軸承綜合性能實驗裝置在加載軸承座處的局部放大圖；
[0019]圖3為空間滾動軸承綜合性能實驗裝置在加載軸承座處的局部側(cè)視圖；
[0020]圖中標記為:空間環(huán)境模擬裝置1、真空高低溫電機2、彈性聯(lián)軸器3、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器4、航空插座5、支撐軸承座端蓋6、緊固螺釘7、支撐軸承8、加載軸承座9、三軸加速度傳感器10、被測空間滾動軸承11、軸承套環(huán)12、環(huán)形壓力傳感器13、擋圈14、彈簧15、加載螺釘16、加載軸承座端蓋17、實驗主軸18、實驗臺架安裝平臺19、溫度傳感器20、支撐軸承安裝支座21、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝支座22、支撐裝置包括電機安裝支座23、壓力傳感器24、壓力傳感器安裝支座25、加載砝碼26、徑向加載盤27、傳力桿28。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進一步說明。
[0022]如圖1至圖3所示，空間滾動軸承綜合性能實驗裝置包括內(nèi)部設置有實驗臺架安裝平臺19的空間環(huán)境模擬裝置I和位于空間環(huán)境模擬裝置I內(nèi)的空間滾動軸承實驗臺架；空間滾動軸承實驗臺架包括被測空間滾動軸承11、加載軸承座9、軸承套環(huán)12、傳動裝置、支撐裝置、軸向加載裝置、徑向加載裝置和檢測裝置；
[0023]傳動裝置包括真空高低溫電機2和實驗主軸18，真空高低溫電機2能夠驅(qū)動實驗主軸18旋轉(zhuǎn)；
[0024]支撐裝置包括電機安裝支座23、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器安裝支座22和主軸支撐裝置；電機安裝支座23安裝在實驗臺架安裝平臺19上并支撐真空高低溫電機2 ;實驗主軸18兩端分別通過主軸支撐裝置支撐，主軸支撐裝置包括支撐軸承8、支撐軸承安裝支座21和支撐軸承座端蓋6，支撐軸承8的內(nèi)圈安裝在實驗主軸18上，支撐軸承8外圈安裝在支座軸承安裝支座21的軸承孔內(nèi)，支撐軸承座端蓋6通過緊固螺釘7與支座軸承安裝支座21連接，支撐軸承座端蓋6和實驗主軸18的軸肩共同軸向定位支撐軸承8，支撐軸承安裝支座21安裝在實驗臺架安裝平臺19上；
[0025]被測空間滾動軸承11設置于兩件主軸支撐裝置之間的部分實驗主軸18上，被測空間滾動軸承11數(shù)量為兩件且面對面或背對背安裝；軸承套環(huán)12套裝在實驗主軸18上并位于兩件被測空間滾動軸承11之間；
[0026]加載軸承座9套裝在被測空間滾動軸承11外圈上，加載軸承座9 一端設置有定位臺階，另一端連接軸向加載裝置，加載軸承座9外表面連接徑向加載裝置，實驗主軸18的軸肩、定位臺階和軸向加載裝置共同軸向定位被測空間滾動軸承11 ;<