專利名稱：圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試試驗(yàn)裝置，具體地說是一種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
圓柱滾子軸承廣泛應(yīng)用于變速器、電機(jī)、儀器儀表、家用電器等機(jī)械系統(tǒng)中。作為該類軸承一個(gè)非常關(guān)鍵的零部件，保持架的動(dòng)態(tài)性能及可靠性會(huì)影響到整個(gè)軸承的工作性能。當(dāng)保持架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、制造精度不高以及運(yùn)行狀況不良時(shí)，會(huì)造成保持架質(zhì)心動(dòng)態(tài)軌跡、打滑率、傾斜角以及歪斜角等動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)極不穩(wěn)定，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成保持架斷裂甚至軸承失效。因此，監(jiān)測(cè)保持架動(dòng)態(tài)性能在分析軸承動(dòng)態(tài)特性中顯得非常重要。
由于保持架在運(yùn)動(dòng)過程中具有很高的不確定性，很難對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的保持架進(jìn)行測(cè)試，因此，對(duì)保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)方面的研究較少，大多從理論層面展開，且沒有足夠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)理論分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，極大地限制了圓柱滾子軸承保持架的研究進(jìn)程。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中很難對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的圓柱滾子軸承保持架進(jìn)行測(cè)試的問題，本發(fā)明提供一種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置。為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、液壓加載系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電主軸和液壓加載系統(tǒng)分別與試驗(yàn)主體連接，變頻器與電主軸連接，電主軸為試驗(yàn)主體提供動(dòng)力，液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)主體提供試驗(yàn)載荷，液壓加載系統(tǒng)加載后試驗(yàn)主體上的測(cè)量裝置測(cè)量的信號(hào)以及電主軸和變頻器的試驗(yàn)參數(shù)分別輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)輸出端輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)控制電主軸的轉(zhuǎn)速；
所述的液壓加載系統(tǒng)設(shè)置在試驗(yàn)主體上，由軸向加載組件和徑向加載組件組成，試驗(yàn)主體包括試驗(yàn)臺(tái)底座、左上蓋、加載軸承、測(cè)量裝置、支撐軸承、試驗(yàn)軸系和右上蓋，所述試驗(yàn)軸系包括試驗(yàn)軸、端蓋、襯套、供油噴頭和試驗(yàn)軸承,所述試驗(yàn)軸承為圓柱滾子軸承,試驗(yàn)軸承內(nèi)圈安裝在試驗(yàn)軸上，由鎖緊螺母鎖緊，試驗(yàn)軸承外圈安裝在襯套內(nèi)，由端蓋壓緊，供油噴頭安裝在試驗(yàn)軸內(nèi)；加載軸承和支撐軸承分別安裝在試驗(yàn)軸的兩端，軸向加載組件和徑向加載組件的加載載荷分別作用于加載軸承上，左上蓋和右上蓋設(shè)置在試驗(yàn)主體的上部,使試驗(yàn)主體形成封閉結(jié)構(gòu)；
所述的測(cè)量裝置設(shè)置在試驗(yàn)軸承的一側(cè)，測(cè)量裝置包括溫度傳感器I、位移傳感器、位移傳感器安裝支架和用于檢測(cè)試驗(yàn)軸承保持架轉(zhuǎn)速的速度傳感器，溫度傳感器I設(shè)置在試驗(yàn)軸承外圈上，位移傳感器安裝在位移傳感器安裝支架的徑向及軸向平面上，位移傳感器測(cè)量端設(shè)置在試驗(yàn)軸承外圈上。本發(fā)明，所述的速度傳感器由對(duì)稱設(shè)置在試驗(yàn)軸承保持架兩側(cè)的磁塊、霍爾元件和霍爾元件安裝支架組成，兩個(gè)磁塊相隔180°，霍爾元件通過霍爾元件安裝支架固定，用于接收保持架兩側(cè)磁塊的信號(hào)來計(jì)算出保持架的轉(zhuǎn)速。本發(fā)明，所述軸向加載組件為封閉式自成一體的組件，以止口形式卡裝在試驗(yàn)臺(tái)底座與左上蓋之間，軸向加載組件包括加載管路、手動(dòng)液壓缸、壓力表、壓力傳感器I和安裝支架，手動(dòng)液壓缸與加載管路相連，加載管路上設(shè)有壓力傳感器和壓力表，壓力傳感器固定在安裝支架上。本發(fā)明，所述的徑向加載組件與左上蓋為一體。本發(fā)明，所述的試驗(yàn)主體由電主軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，對(duì)內(nèi)徑為60 120mm的試驗(yàn)軸承進(jìn)行測(cè)試。
本發(fā)明，所述加載軸承和支撐軸承均為深溝球軸承。本發(fā)明，所述試驗(yàn)裝置還包括設(shè)備潤滑系統(tǒng)，設(shè)備潤滑系統(tǒng)包括油箱I、油箱II、供油泵、溢流閥、回油泵、回油濾油器、供油濾油器、冷卻器、溫度傳感器II和壓力傳感器II，管路I 一端與油箱I連通，管路I另一端依次通過供油泵、溢流閥和供油濾油器與油箱II連通，油箱II與管路II連通，管路II上設(shè)置有溫度傳感器II和壓力傳感器II，管路II與供油噴嘴連接來潤滑實(shí)驗(yàn)軸承，在封閉的試驗(yàn)軸系箱體里，裝有回油管，回油管的一端與油箱I連通，回油管上依次設(shè)置有回油濾油器和回油泵；
本發(fā)明，所述位移傳感器為電渦流位移傳感器。本發(fā)明，所述試驗(yàn)軸系內(nèi)配套設(shè)置有安裝工具。本發(fā)明，所述的霍爾元件封裝在端蓋中。本發(fā)明的有益效果是
1、該裝置通過設(shè)置試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、液壓加載系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電主軸和液壓加載系統(tǒng)分別與試驗(yàn)主體連接，變頻器與電主軸連接，電主軸為試驗(yàn)主體提供動(dòng)力，液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)主體提供試驗(yàn)載荷,液壓加載系統(tǒng)加載后試驗(yàn)主體上的測(cè)量裝置測(cè)量的信號(hào)以及電主軸和變頻器的試驗(yàn)參數(shù)分別輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)輸出端輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)控制電主軸的轉(zhuǎn)速，本試驗(yàn)裝置可靠性好、測(cè)量范圍廣、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快；其次、在試驗(yàn)主體中，試驗(yàn)軸承安裝在試驗(yàn)軸的中間，兩側(cè)分別安裝加載軸承和支撐軸承，軸向、徑向載荷首先施加于加載軸承，通過加載軸承傳遞到試驗(yàn)軸上，進(jìn)而作用到試驗(yàn)軸承，避免了載荷直接作用于試驗(yàn)軸承而影響性能測(cè)試結(jié)果；測(cè)量裝置設(shè)置在試驗(yàn)軸承的一側(cè)，包括溫度傳感器、位移傳感器和速度傳感器，結(jié)構(gòu)安裝合理，不僅能測(cè)保持架轉(zhuǎn)速，還能夠測(cè)保持架質(zhì)心動(dòng)態(tài)軌跡、打滑率、傾斜角以及歪斜角等動(dòng)態(tài)性能，涵蓋了保持架全部動(dòng)態(tài)性能，且檢測(cè)精度高，保持架質(zhì)心位移測(cè)量精度可達(dá)到O. OOlmm，使測(cè)量更加可
罪；
2、本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)主體由高頻電主軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，可對(duì)內(nèi)徑為60 120_的試驗(yàn)軸承進(jìn)行測(cè)試，且試驗(yàn)主體為封閉結(jié)構(gòu)，可避免雜質(zhì)進(jìn)入箱體。


圖I本發(fā)明工作原理框 圖2本發(fā)明試驗(yàn)主體結(jié)構(gòu)圖；圖3本發(fā)明試驗(yàn)軸系簡 圖4本發(fā)明試驗(yàn)軸承安裝示意 圖5本發(fā)明電渦流位移傳感器安裝示意 圖6本發(fā)明保持架測(cè)速裝置-霍爾元件安裝示意 圖7本發(fā)明軸向加載裝置結(jié)構(gòu) 圖8本發(fā)明潤滑系統(tǒng)工作原理 圖9本發(fā)明潤滑系統(tǒng)油溫控制原理 附圖標(biāo)記1、試驗(yàn)臺(tái)底座，2、軸向加載組件，3、左上蓋，4、徑向加載組件，5、加載軸承，6、測(cè)量裝置，7、支撐軸承，8、試驗(yàn)軸系(雙點(diǎn)劃線框內(nèi))，9、右上蓋，10、油箱I，11、油箱II，12、供油泵，13、溢流閥，14、回油泵，15、回油濾油器，16、供油濾油器，17、冷卻器，18、溫度傳感器11，19、壓力傳感器11，20、回油管，21、管路I，22、管路II，2-1、加載管路，2-2、手動(dòng)液壓缸，2-3、壓力表，2-4、壓力傳感器I，2-5、安裝支架，6-1、溫度傳感器I，6_2、位移傳感器，6-3、位移傳感器安裝支架，6-4、霍爾元件安裝支架，6-5、霍爾元件，6-21、電渦流位移傳感器，6-31、電渦流位移傳感器安裝支架，8-1、試驗(yàn)軸，8-2、端蓋，8-3、襯套，8-4、鎖緊螺母，8-5、供油噴頭，8-6、試驗(yàn)軸承，8-7、安裝工具。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。如圖所示，一種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于包括試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、液壓加載系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電主軸和液壓加載系統(tǒng)分別與試驗(yàn)主體連接，變頻器與電主軸連接，電主軸為試驗(yàn)主體提供動(dòng)力，液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)主體提供試驗(yàn)載荷，液壓加載系統(tǒng)加載后試驗(yàn)主體上的測(cè)量裝置測(cè)量的信號(hào)以及電主軸和變頻器的試驗(yàn)參數(shù)分別輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)輸出端輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)控制電主軸的轉(zhuǎn)速；
所述的液壓加載系統(tǒng)設(shè)置在試驗(yàn)主體上，由軸向加載組件2和徑向加載組件4組成，試驗(yàn)主體包括試驗(yàn)臺(tái)底座I、左上蓋3、加載軸承5、測(cè)量裝置6、支撐軸承7、試驗(yàn)軸系8和右上蓋9，所述試驗(yàn)軸系8包括試驗(yàn)軸8-1、端蓋8-2、襯套8-3、供油噴頭8_5和試驗(yàn)軸承8_6，所述試驗(yàn)軸承8-6為圓柱滾子軸承,試驗(yàn)軸承8-6內(nèi)圈安裝在試驗(yàn)軸8-1上，由鎖緊螺母8-4鎖緊，試驗(yàn)軸承8-6外圈安裝在襯套8-3內(nèi)，由端蓋8-2壓緊，供油噴頭8-5安裝在試驗(yàn)軸8-1內(nèi)；加載軸承5和支撐軸承7分別安裝在試驗(yàn)軸8-1的兩端，軸向加載組件2和徑向加載組件4的加載載荷分別作用于加載軸承5上，左上蓋3和右上蓋9設(shè)置在試驗(yàn)主體的上部,使試驗(yàn)主體形成封閉結(jié)構(gòu)；
所述的測(cè)量裝置6設(shè)置在試驗(yàn)軸承8-6的一側(cè)，測(cè)量裝置6包括溫度傳感器I 6-1、位移傳感器6-2、位移傳感器安裝支架6-3和用于檢測(cè)試驗(yàn)軸承8-6保持架轉(zhuǎn)速的速度傳感器，溫度傳感器I 6-1設(shè)置在試驗(yàn)軸承8-6外圈上，位移傳感器6-2安裝在位移傳感器安裝支架6-3的徑向及軸向平面上，位移傳感器6-2測(cè)量端設(shè)置在試驗(yàn)軸承8-6外圈上；
所述的速度傳感器由對(duì)稱設(shè)置在試驗(yàn)軸承8-6保持架兩側(cè)的磁塊、霍爾元件6-5和霍爾元件安裝支架6-4組成，兩個(gè)磁塊相隔180°，霍爾元件6-5通過霍爾元件安裝支架6-4固定，用于接收保持架兩側(cè)磁塊的信號(hào)來計(jì)算出保持架的轉(zhuǎn)速；所述軸向加載組件2為封閉式自成一體的組件，以止口形式卡裝在試驗(yàn)臺(tái)底座I與左上蓋3之間，軸向加載組件2包括加載管路2-1、手動(dòng)液壓缸2-2、壓力表2-3、壓力傳感器I 2-4和安裝支架2-5，手動(dòng)液壓缸2-2與加載管路2-1相連，加載管路2_1上設(shè)有壓力傳感器2-4和壓力表2-3，壓力傳感器2-4固定在安裝支架2-5上；
所述的軸向加載組件4與左上蓋3為一體；
所述的試驗(yàn)主體由電主軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，對(duì)內(nèi)徑為60 120_的試驗(yàn)軸承進(jìn)行測(cè)試;
所述的加載軸承5和支撐軸承7均為深溝球軸承；
所述試驗(yàn)裝置還包括設(shè)備潤滑系統(tǒng)，設(shè)備潤滑系統(tǒng)包括油箱I 10、油箱II 11、供油泵12、溢流閥13、回油泵14、回油濾油器15、供油濾油器16、冷卻器17、溫度傳感器II 18和壓力傳感器II 19，管路I 21—端與油箱I 10連通，管路I 21另一端依次通過供油泵12、溢流閥13和供油濾油器16與油箱II 11連通，油箱II 11與管路II 22連通，管路II 22上設(shè)置有溫度傳感器II 18和壓力傳感器II 19，管路II 22與供油噴嘴8-5連接來潤滑實(shí)驗(yàn)軸承8-6，在封閉的試驗(yàn)軸系8箱體里，裝有回油管20，回油管20的一端與油箱I 10連通，回油管20上依次設(shè)置有回油濾油器15和回油泵14 ；
所述的位移傳感器6-2為電渦流位移傳感器6-21 ；
所述的試驗(yàn)軸系8內(nèi)配套設(shè)置有安裝工具8-7 ；
所述的霍爾兀件6_5封裝在端蓋8_2中。如圖I所示，本試驗(yàn)裝置包括試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、設(shè)備潤滑系統(tǒng)、液壓加載系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。試驗(yàn)主體通過變頻器、電主軸以及電氣控制系統(tǒng)，可以模擬不同試驗(yàn)工況(轉(zhuǎn)速)；液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)軸承提供試驗(yàn)載荷，模擬試驗(yàn)軸承的實(shí)際工作載荷；設(shè)備潤滑系統(tǒng)為試驗(yàn)軸承及支承軸承提供潤滑，并通過對(duì)油箱滑油加熱，從而對(duì)試驗(yàn)軸承加熱，模擬試驗(yàn)軸承的工作溫度，本系統(tǒng)亦具備為支承軸承進(jìn)行冷卻潤滑的功能；計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以對(duì)試驗(yàn)過程進(jìn)行監(jiān)視，以保證試驗(yàn)正常進(jìn)行；試驗(yàn)參數(shù)的記錄和處理由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成；
本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)主體結(jié)構(gòu)如圖2所示，試驗(yàn)主體由高頻電主軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，可對(duì)內(nèi)徑為60 120_的試驗(yàn)軸承進(jìn)行測(cè)試，試驗(yàn)裝置底座I固定于大地，軸向加載組件2用于施加軸向載荷，消除軸向游隙對(duì)試驗(yàn)的影響；左上蓋3和右上蓋9位于試驗(yàn)主體上部，使試驗(yàn)主體形成封閉結(jié)構(gòu),避免雜質(zhì)進(jìn)入箱體；徑向加載組件4為試驗(yàn)軸承施加徑向載荷；測(cè)量裝置6用于測(cè)量工作狀態(tài)下的軸承溫度，及保持架軸向、徑向位移；支撐軸承7為試驗(yàn)軸系8 (雙點(diǎn)劃線框內(nèi))提供支撐；
本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)軸系簡圖如圖3所示，左右兩端的軸承分別為加載軸承5、支撐軸承7，加載軸承和支撐軸承的類型均為深溝球軸承；軸向、徑向載荷首先施加于加載軸承5，通過加載軸承5傳遞到試驗(yàn)軸8-1上，進(jìn)而作用到試驗(yàn)軸承8-6，中間的軸承為試驗(yàn)軸承8-6，試驗(yàn)軸承8-6類型為角接觸球軸承；
本試驗(yàn)裝置試驗(yàn)軸承安裝示意圖如圖4所示，試驗(yàn)軸承8-6內(nèi)圈安裝在試驗(yàn)軸8-1上，由鎖緊螺母8-4鎖緊；試驗(yàn)軸承8-6安裝于襯套8-3內(nèi)，由端蓋8-2壓緊， 試驗(yàn)軸承8_6內(nèi)外圈的相對(duì)位置靠襯套8-3的止口來保證，試驗(yàn)時(shí)，由試驗(yàn)軸8-1帶動(dòng)試驗(yàn)軸承8-6內(nèi)圈實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，試驗(yàn)軸承8-6外圈相對(duì)靜止；溫度傳感器I 6-1靠在試驗(yàn)軸承8-6外圈上實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量；供油噴頭8-5安裝于試驗(yàn)軸8-1內(nèi)提供環(huán)下潤滑；位移傳感器6-2安裝在位移傳感器安裝支架6-3的徑向及軸向平面上，實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)軸承8-6保持架質(zhì)心動(dòng)態(tài)軌跡及傾斜角和歪斜角的測(cè)量；安裝時(shí)，由于試驗(yàn)軸承8-6為可分離型軸承，專門設(shè)計(jì)配套了安裝工具，以實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)軸承8-6及相關(guān)原件的正確安裝；
電渦流位移傳感器安裝示意圖如圖5所示，保持架在徑向X— Y平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)由2個(gè)相互垂直的電渦流位移傳感器6-21測(cè)出，在軸向位置，安裝了另外3個(gè)電渦流位移傳感器6-21用來測(cè)量保持架的傾斜角及質(zhì)心軸向位移，由于電渦流位移傳感器6-21感應(yīng)面積大，在測(cè)量過程中應(yīng)避免非測(cè)量物出現(xiàn)在傳感器的測(cè)量范圍內(nèi)，以免影響測(cè)量信號(hào)的拾取，造成檢測(cè)到的信號(hào)品質(zhì)不理想，另外，當(dāng)多個(gè)傳感器一起使用時(shí)應(yīng)避免傳感器安裝的太靠近，且當(dāng)被測(cè)材料沒有足夠的尺寸，寬度不到傳感器探頭直徑的2倍、厚度不到1_時(shí)，得到的反應(yīng)的曲線是虛假的、不真實(shí)的，為便于電渦流位移傳感器6-21的安裝調(diào)整，電渦流位移 傳感器安裝支架6-31在加工完成后沿粗虛線位置割成兩半；
本試驗(yàn)裝置保持架測(cè)速裝置-霍爾元件安裝示意圖如圖6所示，在試驗(yàn)軸承8-6保持架的基準(zhǔn)面上間隔180 對(duì)稱鑲嵌
兩I Φ 的磁塊，將磁敏元件即霍爾元件封裝在如圖6所示的工件中，此工件的一側(cè)端面壓住試驗(yàn)軸承8-6外圈，限定試驗(yàn)軸承8-6在合適的測(cè)量位置上，霍爾元件6-5的測(cè)量部分置于黃銅制作的霍爾元件安裝支架6-4中，三根傳輸線則由相鄰的溝槽引出；
本試驗(yàn)裝置軸向加載裝置結(jié)構(gòu)如圖7所示，為消除試驗(yàn)軸系8的軸向竄動(dòng)，試驗(yàn)前須對(duì)試驗(yàn)軸系8進(jìn)行軸向加載，試驗(yàn)軸承的軸向加載、徑向加載,采用薄膜式油缸施加工作載荷，液壓加載系統(tǒng)手動(dòng)液壓缸2-2將壓力油分別送入軸向加載、徑向加載壓力加載管路2-1，通過橡皮薄膜變形、活塞產(chǎn)生位移，將軸向、徑向載荷分別施加在加載軸承的軸向加載套及徑向襯套上，進(jìn)而傳遞到試驗(yàn)軸承上；
本試驗(yàn)裝置潤滑系統(tǒng)工作原理如圖8所示，本系統(tǒng)工作原理為供油泵12將油箱I 10的油經(jīng)過溢流閥13、供油濾油器16送入油箱II 11，再通過管路，由供油噴嘴8-5潤滑試驗(yàn)軸承8-6，在封閉的試驗(yàn)軸系8箱體里，裝有回油管，由回油泵14把油抽回到油箱I 10，為了保護(hù)回油泵，在管路上設(shè)置了冷卻器17和回油濾油器15;同時(shí)管路中還設(shè)置有溫度傳感器II 18和壓力傳感器II 19，本潤滑系統(tǒng)油溫控制原理如圖9所示；
本潤滑系統(tǒng)油溫控制原理如圖9所示，采用計(jì)算機(jī)或人工提供參數(shù)給智能PID控制儀，智能儀控制固態(tài)繼電器的通斷，使加熱元件工作，溫度傳感器測(cè)出溫度信號(hào)反饋給智能儀進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，從而形成對(duì)溫度的閉環(huán)控制；
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用來記錄和處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)界面能夠顯示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)包括試驗(yàn)軸承保持架質(zhì)心徑向位移圖、保持架傾斜角、保持架歪斜角、保持架打滑率，用戶可以在監(jiān)測(cè)界面窗口輸入主軸轉(zhuǎn)速以及測(cè)試時(shí)間，并根據(jù)需要記錄所需數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于包括試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、液壓加載系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電主軸和液壓加載系統(tǒng)分別與試驗(yàn)主體連接,變頻器與電主軸連接，電主軸為試驗(yàn)主體提供動(dòng)力，液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)主體提供試驗(yàn)載荷，液壓加載系統(tǒng)加載后試驗(yàn)主體上的測(cè)量裝置測(cè)量的信號(hào)以及電主軸和變頻器的試驗(yàn)參數(shù)分別輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)輸出端輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)控制電主軸的轉(zhuǎn)速； 所述的液壓加載系統(tǒng)設(shè)置在試驗(yàn)主體上，由軸向加載組件(2)和徑向加載組件(4)組成，試驗(yàn)主體包括試驗(yàn)臺(tái)底座(I)、左上蓋(3)、加載軸承(5)、測(cè)量裝置(6)、支撐軸承(7)、試驗(yàn)軸系(8)和右上蓋(9)，所述試驗(yàn)軸系(8)包括試驗(yàn)軸(8-1)、端蓋(8-2)、襯套(8-3)、供油噴頭(8-5 )和試驗(yàn)軸承(8-6 )，所述試驗(yàn)軸承(8-6 )為圓柱滾子軸承，試驗(yàn)軸承(8-6 )內(nèi)圈安裝在試驗(yàn)軸(8-1)上，由鎖緊螺母(8-4)鎖緊，試驗(yàn)軸承(8-6)外圈安裝在襯套(8-3)內(nèi)，由端蓋(8-2)壓緊，供油噴頭(8-5)安裝在試驗(yàn)軸(8-1)內(nèi)；加載軸承(5)和支撐軸承(7)分別安裝在試驗(yàn)軸(8-1)的兩端，軸向加載組件(2)和徑向加載組件(4)的加載載荷分別作用于加載軸承(5)上，左上蓋(3)和右上蓋(9)設(shè)置在試驗(yàn)主體的上部，使試驗(yàn)主體形成封閉結(jié)構(gòu)； 所述的測(cè)量裝置(6)設(shè)置在試驗(yàn)軸承(8-6)的ー側(cè)，測(cè)量裝置(6)包括溫度傳感器I(6-1),位移傳感器(6-2)、位移傳感器安裝支架(6-3)和用于檢測(cè)試驗(yàn)軸承(8-6)保持架轉(zhuǎn)速的速度傳感器，溫度傳感器I (6-1)設(shè)置在試驗(yàn)軸承(8-6)外圈上，位移傳感器(6-2)安裝在位移傳感器安裝支架(6-3)的徑向及軸向平面上，位移傳感器(6-2)測(cè)量端設(shè)置在試驗(yàn)軸承(8-6)外圈上。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的速度傳感器由對(duì)稱設(shè)置在試驗(yàn)軸承(8-6)保持架兩側(cè)的磁塊、霍爾元件(6-5)和霍爾元件安裝支架(6-4)組成，兩個(gè)磁塊相隔180°，霍爾元件(6-5)通過霍爾元件安裝支架(6-4)固定，用于接收保持架兩側(cè)磁塊的信號(hào)來計(jì)算出保持架的轉(zhuǎn)速。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述軸向加載組件(2)為封閉式自成一體的組件，以止ロ形式卡裝在試驗(yàn)臺(tái)底座(I)與左上蓋(3)之間，軸向加載組件(2)包括加載管路(2-1)、手動(dòng)液壓缸(2-2)、壓カ表(2-3)、壓力傳感器I (2-4)和安裝支架(2-5)，手動(dòng)液壓缸(2-2)與加載管路(2-1)相連，加載管路(2-1)上設(shè)有壓力傳感器(2-4)和壓カ表(2-3)，壓カ傳感器(2-4)固定在安裝支架(2_5)上。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的徑向加載組件(4)與左上蓋(3)為一體。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的試驗(yàn)主體由電主軸通過彈性聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)，對(duì)內(nèi)徑為60 120_的試驗(yàn)軸承進(jìn)行測(cè)試。
6.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述加載軸承(5)和支撐軸承(7)均為深溝球軸承。
7.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)裝置還包括設(shè)備潤滑系統(tǒng)，設(shè)備潤滑系統(tǒng)包括油箱I (10)、油箱II (11)、供油泵(12)、溢流閥(13)、回油泵(14)、回油濾油器(15)、供油濾油器(16)、冷卻器(17)、溫度傳感器II (18)和壓カ傳感器II (19)，管路I (21)—端與油箱I (10)連通，管路I (21)另一端依次通過供油泵(12)、溢流閥(13)和供油濾油器(16)與油箱II (11)連通，油箱II (11)與管路II (22)連通，管路II (22)上設(shè)置有溫度傳感器II (18)和壓カ傳感器II (19)，管路II(22)與供油噴嘴(8-5)連接來潤滑實(shí)驗(yàn)軸承(8-6)，在封閉的試驗(yàn)軸系(8)箱體里，裝有回油管(20)，回油管(20)的一端與油箱I (10)連通，回油管(20)上依次設(shè)置有回油濾油器(15)和回油泵(14)。
8.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述位移傳感器(6-2)為電渦流位移傳感器(6-21)。
9.如權(quán)利要求I所述的ー種圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述試驗(yàn)軸系(8)內(nèi)配套設(shè)置有安裝工具(8-7)。
10.如權(quán)利要求2所述的ー種角接觸球軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，其特征在于所述的霍爾兀件(6-5)封裝在端蓋(8-2)中。
全文摘要
圓柱滾子軸承保持架動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn)裝置，包括試驗(yàn)主體、電主軸、變頻器、液壓加載系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，電主軸和液壓加載系統(tǒng)分別與試驗(yàn)主體連接，變頻器與電主軸連接，電主軸為試驗(yàn)主體提供動(dòng)力，液壓加載系統(tǒng)為試驗(yàn)主體提供試驗(yàn)載荷，液壓加載系統(tǒng)加載后試驗(yàn)主體上的測(cè)量裝置測(cè)量的信號(hào)以及電主軸和變頻器的試驗(yàn)參數(shù)分別輸入至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號(hào)輸出端輸入計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的控制信號(hào)輸入變頻器，通過變頻器實(shí)現(xiàn)控制電主軸的轉(zhuǎn)速；本發(fā)明采用電渦流位移傳感器，可靠性好、測(cè)量范圍廣、靈敏度高、分辨率高、響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)并且不受油污等介質(zhì)的影響，本發(fā)明中試驗(yàn)主體采用閉式箱體結(jié)構(gòu)能夠有效的防止雜質(zhì)進(jìn)入箱體內(nèi)。
文檔編號(hào)G01M13/04GK102866013SQ20121033688
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者鄧四二, 楊海生, 劉蘇亞, 孫朝陽 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)