【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轴承测试，尤其涉及一种轴承轴向预载荷损失试验方法及装置。
技术介绍
1、针对装配有芯轴的轮毂轴承总成，使用时会用扭力扳手将螺母锁紧至一定扭矩，在芯轴和螺母的共同作用下对双列角接触球轴承(或需安装芯轴的三代驱动轮轴承)进行轴向预紧，此时会产生轴向预紧力(轴力)，轮毂轴承单元在合适的预紧力下可以增加产品刚度、提高旋转精度、降低振动噪声、延长使用寿命。
2、目前针对轮毂轴承单元轴向预紧后，判断轴承轴向预载荷是否损失的主要方法为在锁紧螺母与芯轴接触处作一条打滑标记(一条直线)，如果在试验后打滑标记出现位移说明锁紧螺母出现了松动，该方式对试验过程种轴力的变化无法进行测量，只能粗略判断锁紧螺母是否松动，而松动的具体数据无法精确测量，无法测试轴力值损失率。
3、如果在运行过程中轴力值损失率较大，会造成轴承总成的刚度较差，实际驾驶时，就会出现转向迟滞现象。方向盘转动角度到位，而轮胎转角反馈滞后。影响轴承寿命和驾驶安全。
4、因此亟需一种轴承轴向预载荷损失试验方法，能够模拟产品在整车上各种工况下的运转状态，有效识别轴承轴向预载荷损失情况，避免异常产品流入市场，造成经济的损失和对公司声誉的影响。
技术实现思路
1、本专利技术提出一种轴承轴向预载荷损失试验方法及装置，解决了现有技术中判断轴承轴向预载荷是否损失的方法只能粗略判断锁紧螺母是否松动，无法识别轴承轴向预载荷损失情况等问题。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专
4、将装配有芯轴的轴承安装在试验台上；
5、根据耐久试验循环谱启动试验台对轴承进行耐久试验，记录试验过程中轴承的轴向应力值；
6、计算试验前后轴承的轴向应力值损失率。
7、本专利技术利用试验台对装配有芯轴的轴承进行耐久试验，通过试验台模拟轴承在不同运行工况下的运行参数，并实时记录试验过程中轴承的轴向预载荷数值，最后根据试验前后轴承的轴向预载荷数值计算预载荷损失率，有效识别轴承轴向预载荷损失情况，避免异常产品流入市场。
8、具体地，所述耐久试验循环谱包括如下步骤：
9、步骤1，通过试验台给轴承加载120km/h的转速，同时给轴承加载1.2g的侧向加速度，持续加载时长为10s；
10、步骤2，通过试验台给轴承加载120km/h的转速，同时给轴承加载0g的侧向加速度，持续加载时长为5s；
11、步骤3，通过试验台给轴承加载120km/h的转速，同时给轴承加载-1.2g的侧向加速度，持续加载时长为10s；
12、步骤4，通过试验台给轴承加载120km/h的转速，同时给轴承加载0g的侧向加速度，持续加载时长为5s。
13、进一步地，给轴承加载的侧向加速度由轴向载荷和径向载荷构成，轴向载荷和径向载荷的计算公式如下：
14、fr＝w/2×g(1-2×h/t×ag/g)
15、fa＝-w/2×g×[ag/g-2h/t×(ag/g)2]
16、其中，fr表示径向载荷，fa表示轴向载荷；w表示前/后轴的承重额定值；g为重力加速度；ag为侧向加速度；h为汽车的重心高度；t为轮距宽度。
17、具体地，试验过程中的轴向应力值通过以下方法得到：
18、在芯轴的顶部端面预埋轴力应变计；
19、利用拉伸试验机对预埋有轴力应变计的芯轴进行标定，得到芯轴轴向应变与轴向载荷的关系曲线；
20、在试验过程中，根据标定后的轴力应变计测得的轴向应变值，结合所述关系曲线得到芯轴承受的轴向应力值。
21、进一步地，对预埋有轴力应变计的芯轴进行标定的方法如下：
22、将预埋有轴力应变计的芯轴安装在拉伸试验机上，拉伸试验机对芯轴加载轴向载荷，将多次试验中加载的轴向载荷与轴力应变计测得应变值的均值进行一阶线性回归拟合，得到芯轴轴向应变与轴向载荷的关系曲线。
23、本专利技术第二方面提供了一种轴承轴向预载荷损失试验装置，包括：
24、试验台，用于对装配有芯轴的轴承进行试验；
25、轴力应变计，安装在轴承上，用于监测轴承的轴向应变；
26、计算机，与试验台及轴力应变计连接，用于控制试验台模拟轴承在不同运行工况下的试验参数，以及根据轴力应变计测得的数据计算轴承在试验前后的轴向应力损失率。
27、具体地，所述试验台包括主轴连接盘、内法兰、转向节和载荷加载机构，所述内法兰的外壁与轴承的内壁固定连接；所述轴承套设在芯轴上，且芯轴的头部安装有螺母，所述螺母配合芯轴对轴承进行轴向预紧；所述主轴连接盘与内法兰通过工装法兰固定连接，所述载荷加载机构通过主轴连接盘驱动轴承内圈转动；所述转向节固定套设在轴承外部，所述载荷加载机构通过转向节向轴承外圈加载轴向载荷和径向载荷。
28、进一步地，所述芯轴的尾部设有限位盘，所述限位盘与轴承内圈一侧端面抵接，所述轴承内圈另一侧端面与螺母抵接，通过限位盘和螺母配合对轴承的内圈进行轴向预紧限位。
29、进一步地，所述载荷加载机构包括：
30、周向加载组件，所述周向加载组件与主轴连接盘连接，用于驱动主轴连接盘旋转；
31、轴向加载组件，所述轴向加载组件通过力臂与转向节连接，用于向轴承外圈加载轴向载荷；
32、径向加载组件，所述径向加载组件通过力臂与转向节连接，用于向轴承外圈加载径向载荷。
33、具体地，所述轴承的顶部端面沿轴向开设有盲孔，所述轴力应变计的感应端通过胶水固封在盲孔内。
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1.一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，所述耐久试验循环谱包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，给轴承加载的侧向加速度由轴向载荷和径向载荷构成，轴向载荷和径向载荷的计算公式如下：
4.如权利要求1所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，试验过程中的轴向应力值通过以下方法得到：
5.如权利要求4所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，对预埋有轴力应变计(7)的芯轴(5)进行标定的方法如下：
6.一种轴承轴向预载荷损失试验装置，基于权利要求1至5任一项所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的一种轴承轴向预载荷损失试验装置，其特征在于，所述试验台包括主轴连接盘(1)、内法兰(2)、转向节(4)和载荷加载机构，所述内法兰(2)的外壁与轴承的内壁固定连接；所述轴承套设在芯轴(5)上，且芯轴(5)的头部安装有螺母(6)，所述螺母(
8.如权利要求7所述的一种轴承轴向预载荷损失试验装置，其特征在于，所述芯轴(5)的尾部设有限位盘(10)，所述限位盘(10)与轴承内圈(8)一侧端面抵接，所述轴承内圈(8)另一侧端面与螺母(6)抵接。
9.如权利要求7所述的一种轴承轴向预载荷损失试验装置，其特征在于，所述载荷加载机构包括：
10.如权利要求6所述的一种轴承轴向预载荷损失试验装置，其特征在于，所述轴承的顶部端面沿轴向开设有盲孔(12)，所述轴力应变计(7)的感应端通过胶水固封在盲孔(12)内。
...【技术特征摘要】
1.一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，所述耐久试验循环谱包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，给轴承加载的侧向加速度由轴向载荷和径向载荷构成，轴向载荷和径向载荷的计算公式如下：
4.如权利要求1所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，试验过程中的轴向应力值通过以下方法得到：
5.如权利要求4所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，对预埋有轴力应变计(7)的芯轴(5)进行标定的方法如下：
6.一种轴承轴向预载荷损失试验装置，基于权利要求1至5任一项所述的一种轴承轴向预载荷损失试验方法，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的一种轴承轴向预载荷损失试验装置，其特征在于，所述试验台包括主轴连接盘(1)、内法兰(2)、转向节(4)和载荷加载机构，所述内...
【专利技术属性】
技术研发人员：付华，吕硕，郑为，刘勇，
申请(专利权)人：湖北新火炬科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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