【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轴承载荷检测，涉及一种轴承载荷模拟试验装置
技术介绍
1、轴承作为一种多类型多用途的机械零件，主要功能支撑机械旋转体，降低运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，经过多年的竞争和发展被广泛应用在各个行业。是当代机械设备中一种重要的零部件。关键设备中的轴承一旦损坏或者失效，将带来难以估量的经济成本以及安全隐患。因此对轴承寿命预期以及损伤检测方面的研究有不断增长的工程需求。
2、轴承在工作时受到的负载多为径向载荷与轴向载荷组合的联合载荷，完成对这种复杂载荷的模拟将对轴承载荷试验和检测起到积极作用。现有的轴承载荷模拟试方案，多依靠对轴承直接施加载荷或重物模拟单独实现轴承径向或者轴向载荷，不具备合理的载荷模拟能力，无法满足重载情况下施加径向载荷或联合载荷。
3、同时现有的载荷模拟方案通常对被测轴承不提供润滑或者在暴露轴承结构后使用喷油的润滑方法，不具备密封能力。而轴承往往是工作在密封润滑工作环境下，并分为固态润滑油或液态润滑两种情况。在加注液态润滑油时可以采用静态润滑或动态油液循环润滑两种润滑模式，润滑的同时为轴承降温。
4、目前的轴承载荷模拟方案不够完善对轴承载荷分布检测以及寿命预期等研究造成了掣肘，因此我们需要设计一种能够对轴承施加的联合载荷装置，具有能够实现径向载荷或联合载荷的加载的机械结构，同时能够精准控制转速的试验加载装置用以模拟实验室环境下轴承载荷加载，并且在此基础上为轴承提供合理润滑环境，保证轴承能工作在其设计工况内。
技术实现思路>
1、本专利技术根据当前研究需求并针对现有技术的不足，提供一种能供通过机械结构改变轴承受力状态的载荷加载方案，解决对轴承施加联合载荷问题；并且同时设计有完成的油液润滑方案，用以模拟轴承在工作时常见的润滑方式。通过上述两种方式结合还原模拟轴承的各种工况。
2、本专利技术采用的技术方案为一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，包括：转动机构、加载机构、润滑油路和支撑框架；转动机构与加载机构构成的回型结构体，并与支撑框架通过轴承座连接，并通过螺栓紧固。
3、具体为，被测轴承所在的转动机构与加载结构构成回型结构体，在加载机构与转动机构组成的结构体之间采用短程液压油缸模拟载荷力。通过改变加载机构中的拉杆长度，进而调整加载横梁的角度，使液压油缸的角度改变来得到多种载荷形式。回型结构体不直接与地面接触，减少外界对模拟载荷的影响。最后被测轴承所在轴承座以及陪测轴承所在加载耳均采用密封结构，并对密封结构链接油液循环过滤系统，保证轴承的润滑控制。
4、所述转动机构包括驱动电机、万向轴、加载耳、主轴以及轴承座；
5、主轴与驱动电机通过花键与万向轴连接，且花键连接为过盈连接，以保证试验系统运转时的稳定性和转速一致性；所述主轴将轴承座与加载耳串联连接，通过驱动电机带动万向轴转动，能让整个转动机构工作在不对中的状态下；
6、轴承座包含轴承座支架、测试环、压电超声探头、被测轴承、以及两侧轴承座侧盖a和轴承座侧盖a；
7、加载耳包含加载耳朵支架、陪测轴承以及两侧加载耳侧盖组成；
8、被测轴承通过过盈配合与测试环装配，通过测试环周向的开孔将压电超声探头装配在被测轴承表面；将含有被测轴承和压电超声探头的测试环装配到轴承座中，将测试环外侧的卡榫与轴承座内的凹槽对齐后将测试环推入轴承座中，开槽同时将测试环固定在轴承座内，并为超声压电探头预留出了布线空间。将轴承座侧盖a和轴承座侧盖a装配在轴承座两侧，对齐所有开孔后插入螺栓紧固；
9、将陪测轴承过盈装配在加载耳支架内，并在安装两侧加载耳侧盖，对齐所有通孔后插入螺栓紧固结构件；
10、主轴为变截面结构，主轴上过盈装配有两个陪测轴承和一个被测轴承。将含有陪测轴承的加载耳与含有被测轴承的轴承座装配到主轴上。
11、所述加载机构包括拉杆体、加力体、液压油缸、加载横梁、插销、防脱环和保险销；
12、拉杆体由拉杆套筒、叉形拉杆头、圆形拉杆头以及紧定螺母通过正反丝螺纹结构装配组成；
13、加载横梁中心部分设有卡座用以放置液压油缸，同时在卡座开孔通螺栓用以紧定液压油缸；
14、加力体由铰链帽、轮辐式拉压传感器以及调节帽组成；两个紧定螺母通过螺纹装配至拉杆套筒与拉杆头，然后将他们通过螺纹装配至拉杆套筒两端内；
15、拉杆体一侧的叉形拉杆头的通孔与加载耳支架的通孔对齐后插入插销，将插销插入至对齐的通孔当中，组成铰链结构，此外在插销另外一侧装配防脱环，并在插销开孔内插入保险销保证结构可靠性；
16、将加两圆环拉杆头与加载横梁两侧通孔对齐后，以相同的方式安装插销、防脱环以及插销，将加载横梁悬吊在轴承座和主轴下方；
17、加力体中的铰链帽通过插销和防脱环以及保险销装配在轴承座下方，铰链帽下方通过螺栓固定有轮辐式拉压传感器，在轮辐式拉压传感器中的m螺纹中装有调节帽，转动调节帽后使其与液压油缸支杆贴合。
18、所述润滑油路包括油泵、滤芯、输油管路、回油管路、快拧以及四通组成；
19、油泵主体悬挂在支撑框架侧面，同样通过四通连接三路输油管路，输油管路通过快拧分别连接至加载耳支架与轴承座侧盖开孔，同样的三路回油管路通过快拧与加载耳侧盖和轴承座侧盖开孔连接。然后三路回油管路通过另外一个四通连接到滤芯中。滤芯直接与油泵相连。
20、进一步地，所述转动机构中的驱动电机通过万向轴对主轴施加转动力，进而带动轴承座内被测轴承和两加载耳内的陪测轴承，通过对驱动电机的控制实现对转速的控制。同时万向轴能够保证主轴工作在不对中状态主轴与轴承座不垂直时转速的准确性，且不会产生额外的轴向载荷。
21、进一步地，轴承座内部装有测试环，被测轴承被嵌套在的测试环当中，并且测试环周向有方形开孔和方形卡榫，其中方形卡榫用来嵌入轴承座支架内部凹槽当中，防止在试验台运行时测试环发生滚转；另外测试环周向的方形开孔能够与被测轴承外滚道的外表面形成半开放的测试室，用于布置试验传感器探头；承座侧盖a和轴承座侧盖a均含有圆形凹槽，能够与测试环两侧圆形突起嵌合；通过螺栓紧固后形成被测轴承所在的笼形结构；轴承座侧盖a和轴承座侧盖a上装有的丁晴油封与主轴以及笼型结构，保证轴承座的密封可靠性。
22、进一步地，加载耳结构与轴承座结构类似，陪测轴承通过过盈配合安装在加载耳支架内，同时两侧通过螺栓完成加载耳侧盖的紧固。在对被测轴承施加联合载荷时，由于加载横梁角的改变，使得两个加载耳与主轴会工作在不对中状态下，被测轴承采用调心滚子轴承用以满足需求。
23、进一步地，加载机构中拉杆体以及加力体通过插销与转动机构中的加载耳和轴承座铰接连接，然后再通过加载横梁和插销铰接，使两个机构之间拥有一定的自由度，因此可以改变拉杆长度来调节加载横梁角度，配合加载横梁上装配的液压油缸和加力体结构，实现对轴承座的多角度出力，获得施加的联合载荷。
24、进一步地，拉杆体中的拉杆本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，包括：转动机构、加载机构、润滑油路和支撑框架；转动机构与加载机构构成的回型结构体，并与支撑框架通过轴承座连接，并通过螺栓紧固；
2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述转动机构包括驱动电机(1-01)、万向轴(1-02)、加载耳(1-03)、主轴(1-04)以及轴承座(1-05)；
3.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，主轴(1-04)为变截面结构，主轴(1-04)上过盈装配有两个陪测轴承(1-03-02)和一个被测轴承(1-05-03)；将含有陪测轴承(1-03-02)的加载耳(1-03)与含有被测轴承(1-05-03)的轴承座(1-05)装配到主轴(1-04)上。
4.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述加载机构包括拉杆体(2-01)、加力体(2-02)、液压油缸(2-03)、加载横梁(2-04)、插销(2-05)、防脱环(2-06)和保险销(2-07)；
6.根据权利要求4所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述转动机构中的驱动电机(1-01)通过万向轴(1-02)对主轴施加转动力，带动轴承座(1-05)内被测轴承(1-05-03)和两加载耳(1-03)内的陪测轴承(1-03-02)，通过对驱动电机(1-01)的控制实现对转速的控制。
7.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，轴承座(1-05)内部装有测试环(1-05-04)，被测轴承(1-05-03)被嵌套在的测试环(1-05-04)当中，并且测试环(1-05-04)周向有方形开孔和方形卡榫，其中方形卡榫用来嵌入轴承座(1-05)支架内部凹槽当中，防止在试验台运行时测试环(1-05-04)发生滚转；另外测试环(1-05-04)周向的方形开孔能够与被测轴承(1-05-03)外滚道的外表面形成半开放的测试室，用于布置试验传感器探头；承座侧盖A和轴承座侧盖A(1-05-06)均含有圆形凹槽，能够与测试环(1-05-04)两侧圆形突起嵌合；通过螺栓紧固后形成被测轴承(1-05-03)所在的笼形结构；轴承座侧盖A(1-05-02)和轴承座侧盖A(1-05-06)上装有的丁晴油封(1-05-01)与主轴(1-04)以及笼型结构，保证轴承座(1-05)的密封可靠性。
8.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，加载耳(1-03)结构与轴承座(1-05)结构类似，陪测轴承(1-03-02)通过过盈配合安装在加载耳支架(1-03-03)内，同时两侧通过螺栓完成加载耳侧盖(1-03-01)的紧固；在对被测轴承(1-05-03)施加联合载荷时，由于加载横梁(2-04)角的改变，使得两个加载耳(1-03)与主轴(1-04)在不对中状态下，被测轴承(1-05-03)采用调心滚子轴承。
9.根据权利要求4所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，加载机构中拉杆体(2-01)以及加力体(2-02)通过插销(2-05)与转动机构中的加载耳(1-03)和轴承座(1-05)铰接连接，然后再通过加载横梁(2-04)和120mm插销(2-05)铰接，使两个机构之间拥有一定的自由度，因此可以改变拉杆长度来调节加载横梁(2-04)角度，配合加载横梁(2-04)上装配的液压油缸(2-03)和加力体(2-02)结构，实现对轴承座(1-05)的多角度出力，获得施加的联合载荷；
10.根据权利要求5所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，润滑油路的润滑油被储存在油泵(3-01)内，使用四通分为三路输油管路(3-03)和快拧连接到两个加载耳和轴承座(1-05)，同时再由三路回油管路(3-04)输送到滤芯(3-02)，最后回到油泵(3-01)当中完成油液循环；通过控制油泵(3-01)实时在线调整润滑效率，并实现对被测轴承的降温。
...【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，包括：转动机构、加载机构、润滑油路和支撑框架；转动机构与加载机构构成的回型结构体，并与支撑框架通过轴承座连接，并通过螺栓紧固；
2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述转动机构包括驱动电机(1-01)、万向轴(1-02)、加载耳(1-03)、主轴(1-04)以及轴承座(1-05)；
3.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，主轴(1-04)为变截面结构，主轴(1-04)上过盈装配有两个陪测轴承(1-03-02)和一个被测轴承(1-05-03)；将含有陪测轴承(1-03-02)的加载耳(1-03)与含有被测轴承(1-05-03)的轴承座(1-05)装配到主轴(1-04)上。
4.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述加载机构包括拉杆体(2-01)、加力体(2-02)、液压油缸(2-03)、加载横梁(2-04)、插销(2-05)、防脱环(2-06)和保险销(2-07)；
5.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述润滑油路包括油泵(3-01)、滤芯(3-02)、输油管路(3-03)、回油管路(3-04)、快拧以及四通组成；
6.根据权利要求4所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，所述转动机构中的驱动电机(1-01)通过万向轴(1-02)对主轴施加转动力，带动轴承座(1-05)内被测轴承(1-05-03)和两加载耳(1-03)内的陪测轴承(1-03-02)，通过对驱动电机(1-01)的控制实现对转速的控制。
7.根据权利要求2所述的一种滚动轴承载荷分布超声测试的试验装置，其特征在于，轴承座(1-05)内部装有测试环(1-05-04)，被测轴承(1-05-03)被嵌套在的测试环(1-05-04)当中，并且测试环(1-05-04)周向有方形开孔和方形卡榫，其中方形卡榫用来嵌入轴承座(1-05)支架内部凹槽当中，防止在试验台运行时测...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭日，卞泽琦，李韦毅，吕炎，高杰，何存富，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：
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