本發明專利技術公開一種適用于小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置，包括：支座、電機、扭矩傳感器、傳動軸、軸向加載裝置、回位裝置和試驗軸承。測試時，電機以設定頻率在一定角度范圍內往復運動，并通過傳動軸帶動試驗軸承內圈轉動，轉動過程中軸承的摩擦力矩信號由扭矩傳感器捕獲。所述軸向加載裝置采用萬能配對的方式，通過設定擺動頻率，可應用不同試驗條件(擺動頻率、軸向載荷)小角度擺動工況滾動球軸承的長期或短期試驗。在傳動軸的末端設置回位裝置，克服了在調試或試驗過程中由于停止試驗而引起的不能回歸起始位置的難題。本發明專利技術結構簡單、體積小、加工組裝方便，可用于研究不同轉速、軸向載荷、擺動角度、擺動頻率對滾動球軸承運行性能的影響。
【技術實現步驟摘要】
一種適用于小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置
專利技術涉及一種試驗裝置，具體涉及一種滾動球軸承的試驗裝置，屬于滾動軸承測試
技術介紹
空間飛行器掃描機構、相機等機構通常在一定角度范圍往復運動(擺動)，以實現對某一特定觀測對象的位置或形貌信息的獲取，該類機構通常采用滾動球軸承。通過設計臺架試驗研究其運轉過程，是研究小角度擺動軸承的失效機理與性能退化過程的有效手段。現有的小角度擺動工況滾動軸承試驗裝置采用曲柄傳動機構以實現試驗試驗軸承的擺動運動，即電機的連續轉動通過曲柄傳動機構轉化為一定頻率、一定角度的往復運動。在該類試驗裝置中，試驗軸承的運動過程為“勻速運動—停止—勻速運動—停止”，而空間掃描機構或相機機構中，電機與滾動軸承之間僅通過減速器連接，其往復運動通過上位機軟件控制實現，其運動過程為"加速運動—減速運動—停止”。顯然，現有的采用曲柄傳動機構的小角度擺動工況滾動軸承試驗裝置不能真實模擬空間掃描機構用滾動軸承的工作過程，進而影響試驗結果的有效性。同時，現有的小角度擺動工況滾動軸承試驗裝置采用較為復雜的加載機構對試驗軸承加載，如液壓加載機構、杠桿加載機構等，使得整個試驗裝置結構更為復雜，加工和組裝難度增加。另外，現有的小角度擺動工況滾動軸承試驗裝置試驗時間往往從幾分鐘到數小時范圍內，且很少涉及試驗過程中斷重啟的問題，因此均未設置試驗軸承位置回位裝置。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供一種結構簡單、加工組裝方便、干擾小，適用于長期或短期試驗的小角度擺動工況滾動軸承試驗裝置。所述的小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置包括：支座、電機、扭矩傳感器、傳動軸、軸向加載裝置和回位裝置；試驗軸承為滾動球軸承；所述支座的一端固定電機，另一端固定用于支撐試驗軸承對的軸承座；所述電機的輸出軸通過第一聯軸器與設置有扭矩傳感器的連接軸相連，該連接軸的另一端通過第二聯軸器與所述傳動軸的一端相連，傳動軸的另一端依次安裝兩個試驗軸承和軸向載荷加載裝置；所述扭矩傳感器用于獲取試驗軸承運行過程中由于摩擦力而產生的扭矩；兩個測試軸承的內圈套裝在所述傳動軸上，外圈支撐在所述軸承座上；所述軸承座的兩端分別設置有用于限制測試軸承軸向移動的擋肩；所述軸向載荷加載裝置包括套裝在傳動軸上的鎖定隔圈和加載隔圈，所述鎖定隔圈通過加載鎖定螺釘鎖定在傳動軸上，通過加載隔圈對兩個試驗軸承施加軸向載荷；所述回位裝置包括回位指針、套筒和回位指針鎖定螺釘，所述回位指針與套裝在傳動軸上的套筒相連，所述套筒通過回位指針鎖定螺釘鎖定在傳動軸上，通過在與所述回位指針相近的擋肩外側標記的方式確定回位指針的初始位置。所述回位指針與套筒為一體結構。有益效果：(1)本專利技術將常規的軸承測試裝置軸系中的支撐軸承和試驗軸承合二為一，從根本上避免了額外的支撐軸承對測試裝置帶來的干擾，使得測試裝置結構更為簡單。(2)本專利技術中對測試軸承對采用萬能配對的方式實現軸向加載，與傳統測試裝置所采用的加載方式(如液壓、杠桿等)相比，本專利技術中的加載方式不涉及復雜的加載機構，在試驗前即可通過萬能配對的方式確定軸向載荷，使得測試裝置結構更為簡單，簡化了組裝和試驗過程。(3)對于小角度擺動滾動軸承試驗而言，測試期間停止試驗往往會使軸承滾珠在滾道上的運動痕跡發生變化，在未回位的情況下重啟試驗，會使軸承的運行狀態發生變化，測試數據的可信度也因此大為降低，本專利技術在測試裝置中設置回位裝置，回位裝置通過簡單的指針標記的方式有效的解決了這一難題，即使試驗中斷，也可通過指針回位的方式使滾珠和滾道回到初始位置，確保重啟前后滾動球軸承的運動狀態一致。(4)本專利技術所述的小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置既可應用于短期測試試驗，還可用于長期測試試驗。且本專利技術所述的測試裝置一次試驗可對兩個軸承進行測試，大幅提高了測試效率。附圖說明圖1為小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置的正視圖；圖2為該試驗裝置的局部細節圖；圖3為小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置三維圖。其中：1-豎直支座、2-電機、3-第一聯軸器、4-扭矩傳感器、5-第二聯軸器、6-傳動軸、7-第一軸肩、8-滾動球軸承A、9-滾動球軸承B、10-加載隔圈、11-橡皮圈、12-回位指針、13-鎖定隔圈、14-回位指針鎖定螺釘、15-加載鎖定螺釘、16-第二軸肩、17-軸承座、18-水平支座具體實施方式下面結合附圖并舉實施例，對本專利技術進行詳細描述。本實施例提供一種同時對兩個小角度擺動工況滾動球軸承進行性能測試的試驗裝置，如圖1-圖3所示，包括：支座、電機2、扭矩傳感器4、傳動軸、軸向加載裝置和回位裝置。所述支座包括水平支座18和固接在水平支座18端部的豎直支座1，所述電機2固定在豎直支座1上，電機2的動力輸出軸通過第一聯軸器3與設置有扭矩傳感器4的連接軸相連，該連接軸的另一端通過第二聯軸器5與傳動軸6相連，所述傳動軸6上安裝有軸向載荷加載裝置和試驗軸承。所述扭矩傳感器4設置在測試軸承的動力輸入端，用于獲取其在運行過程中由于摩擦力而產生的扭矩，即摩擦力矩。所述試驗軸承為小角度擺動工況滾動球軸承(如圖2所示的滾動球軸承A8和滾動球軸承B9)；用于支撐試驗軸承的軸承座17固定在所述水平支座18上，兩個測試軸承的內圈套裝在所述傳動軸6上，外圈支撐在所述軸承座17上。在所述軸承座17的兩端分別設置有用于限制測試軸承軸向移動的擋肩(圖2所示的第一軸肩7和第二軸肩16)。兩個測試軸承既是支撐軸承，又是測試軸承，一次試驗可獲得兩個滾動球軸承的摩擦力矩數據。所述滾動球軸承B9的一端與滾動球軸承A8抵觸，另一端與軸向載荷加載裝置抵觸。所述軸向載荷加載裝置包括依次套裝在所述傳動軸6上的鎖定隔圈13、橡皮圈11和加載隔圈10，所述鎖定隔圈13通過加載鎖定螺釘15鎖定在傳動軸6上，通過加載隔圈10對兩個試驗軸承施加軸向載荷，其軸向載荷的大小萬能配對的方式確定。所述回位裝置包括回位指針12、套筒和回位指針鎖定螺釘14，所述套筒套裝在傳動軸6上，所述回位指針12與套筒相連，套筒通過回位指針鎖定螺釘14鎖定在傳動軸6上，通過在第二軸肩16外側標記的方式確定回位指針12的初始位置，如果試驗過程中正常或意外停止試驗，則撥動回位指針12至標記的初始位置，以方便測試裝置的回位。該測試裝置的工作原理為：電機2在驅動單元控制下，以設定頻率在一定角度范圍內往復運動，并驅動傳動軸6作同樣的往復運動，帶動試驗軸承的內圈轉動，轉動過程中試驗軸承的摩擦力矩信號由扭矩傳感器4捕獲，轉化為電壓信號，并輸送至信號采集單元，實現摩擦力矩信號的在線采集。所述的小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置中的測試軸承應成對使用，軸向加載采用萬能配對的方式，通過上位機軟件設定擺動頻率，可應用不同試驗條件(擺動頻率、軸向載荷)小角度擺動工況滾動球軸承的長期或短期試驗。在傳動軸6的末端設置回位指針12，從根本上克服了在調試或試驗過程中由于停止試驗而引起的不能回歸起始位置的難題。該測試裝置結構設計簡單、體積小、加工組裝方便等優點，可用于研究不同轉速、軸向載荷、擺動角度、擺動頻率對滾動球軸承運行性能的影響，尤其適合于長期壽命試驗。綜上所述，以上僅為本專利技術的較佳實施例而已，并非用于限定本專利技術的保護范圍。凡在本專利技術的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置，其特征在于，包括：支座、電機(2)、扭矩傳感器(4)、傳動軸(6)、軸向加載裝置和回位裝置；試驗軸承為滾動球軸承；所述支座的一端固定電機(2)，另一端固定用于支撐試驗軸承對的軸承座；所述電機的輸出軸通過第一聯軸器(3)與設置有扭矩傳感器(4)的連接軸相連，該連接軸的另一端通過第二聯軸器(5)與所述傳動軸(6)的一端相連，傳動軸(6)的另一端依次安裝兩個試驗軸承和軸向載荷加載裝置；所述扭矩傳感器(4)用于獲取試驗軸承運行過程中由于摩擦力而產生的扭矩；兩個測試軸承的內圈套裝在所述傳動軸(6)上，外圈支撐在所述軸承座(17)上；所述軸承座(17)的兩端分別設置有用于限制測試軸承軸向移動的擋肩；所述軸向載荷加載裝置包括套裝在傳動軸(6)上的鎖定隔圈(13)和加載隔圈(10)，所述鎖定隔圈(13)通過加載鎖定螺釘(15)鎖定在傳動軸(6)上，通過加載隔圈(10)對兩個試驗軸承施加軸向載荷；所述回位裝置包括回位指針(12)、套筒和回位指針鎖定螺釘(14)，所述回位指針(12)與套裝在傳動軸(6)上的套筒相連，所述套筒通過回位指針鎖定螺釘(14)鎖定在傳動軸(6)上，通過在與所述回位指針(12)相近的擋肩外側標記的方式確定回位指針(12)的初始位置。...
【技術特征摘要】
1.一種小角度擺動工況滾動球軸承試驗裝置，其特征在于，包括：支座、電機(2)、扭矩傳感器(4)、傳動軸(6)、軸向加載裝置和回位裝置；試驗軸承為滾動球軸承；所述支座的一端固定電機(2)，另一端固定用于支撐試驗軸承對的軸承座；所述電機的輸出軸通過第一聯軸器(3)與設置有扭矩傳感器(4)的連接軸相連，該連接軸的另一端通過第二聯軸器(5)與所述傳動軸(6)的一端相連，傳動軸(6)的另一端依次安裝兩個試驗軸承和軸向載荷加載裝置；所述扭矩傳感器(4)用于獲取試驗軸承運行過程中由于摩擦力而產生的扭矩；兩個測試軸承的內圈套裝在所述傳動軸(6)上，外圈支撐在所述軸承座(17)上；所述軸承座(17)的兩端分別設...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張凱鋒，周暉，趙云平，王敘博，胡漢軍，胡繼星，
申請(專利權)人：蘭州空間技術物理研究所，
類型：發明
國別省市：甘肅;62
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