專利名稱：圓柱滾子(針)軸承測振儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種軸承振動測量儀器。軸承振動測量儀器適用于軸承的振動檢測、質(zhì)量評價以及軸承振動的分析研究。
現(xiàn)有的軸承振動測量儀，由傳感器、主軸系統(tǒng)、傳感器調(diào)位裝置、軸向加載器和電箱等部件組成，主要適用于單列深溝球軸承的振動測量。由于該測量儀采用動壓式主軸結(jié)構(gòu)和軸向加載機構(gòu)，不能模擬園柱滾子(針)軸承的使用工況來測定其徑向振動；而且，即使在該測量儀上采用徑向加載機構(gòu)，亦由于動壓式主軸結(jié)構(gòu)使該測量儀不適宜使用。
本實用新型的目的是提供一種模擬軸承使用工況，具有準(zhǔn)確可靠、操作方便的園柱滾子(針)軸承測振儀。
本實用新型的園柱滾子(針)軸承測振儀，它有機體，驅(qū)動主軸采用靜壓軸承將主軸置于機體，傳感器位于驅(qū)動主軸前端正上方，與電箱相連，依附在調(diào)位裝置上，加載裝置有可上下移動的框架，框架具有柔性塊，位于驅(qū)動主軸前端上方，框架與徑向加載機構(gòu)相連接。
本實用新型的加載裝置，既能對被測軸承施加徑向載荷，又能防止在測振中被測軸承外圈的轉(zhuǎn)動。所說的徑向加載機構(gòu)有螺旋傳動付，傳動付螺母與框架固接，傳動付螺桿下端與軸承套相接，軸承套與吊架固接，沿主軸心線的杠桿穿過吊架，杠桿前端與可沿主軸心線方向移動的滑臺鉸接，杠桿后端固接重錘。
本實用新型的另一個特點在于設(shè)計了在一個手動操作內(nèi)完成徑向加載及止動壓緊被測軸承外圈的加載操作機構(gòu)。該機構(gòu)有水平轉(zhuǎn)軸和中間軸，轉(zhuǎn)軸支座與滑臺固接，轉(zhuǎn)軸上的扇形齒輪經(jīng)中間軸上的齒輪、錐齒輪與設(shè)置在傳動付螺桿上的錐齒輪嚙合傳動，中間軸支座與軸承套固接，扇形齒輪與沿主軸心線方向設(shè)置的齒條嚙合，齒條后端有供支撐在杠桿上的重錘的斜鐵塊。
根據(jù)本實用新型設(shè)計的園柱滾子(針)軸承測振儀，采用了油靜壓主軸結(jié)構(gòu)，使驅(qū)動主軸能夠承受較大的徑向載荷，且主軸摩擦轉(zhuǎn)矩不受載荷影響；所設(shè)計的加載裝置，較真實的模擬了軸承的實際使用工況；合理的加載操作機構(gòu)，使測量操作方便，適用于生產(chǎn)第一線現(xiàn)場檢控測試。該測振儀為保證軸承動態(tài)性能，促進(jìn)動態(tài)性能的提高，創(chuàng)造了條件。
為了更好理解本實用新型，參照附圖，進(jìn)行描述。


圖1是測振儀示意結(jié)構(gòu)正視圖。
圖2是測振儀示意結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖3是供油系統(tǒng)示意圖。
圖4是驅(qū)動主軸示意結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖5是調(diào)位裝置示意結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖6是調(diào)位裝置示意結(jié)構(gòu)正視圖。
圖7是圖5A－A剖示圖。
參照圖1和圖2，園柱滾子(針)軸承測振儀由驅(qū)動主軸37、傳感器35、調(diào)位裝置36、加載裝置34、電箱1、加載操作機構(gòu)29和供油箱39組成。驅(qū)動主軸37前端安置被測軸承6，后端通過皮帶輪45與交流同步電機相連。傳感器35位于被測軸承6正上方，與電箱1相連接。傳感器35固接于調(diào)位裝置36，該裝置設(shè)置在驅(qū)動主軸37上方。在驅(qū)動主軸37前端，設(shè)有徑向加載裝置34，該裝置由框架7和徑向加載機構(gòu)33構(gòu)成?？蚣?兩側(cè)面具有平面凹槽，與固接于機體44的滾輪5相配，成為框架7垂直移動的滾動導(dǎo)軌。在框架7上端面沿±45°方向，各有T形槽2，調(diào)正壓塊3與T形槽2相適，柔性塊4固接于壓塊3上。框架7下端面開有長方通孔，通過螺釘8把框架7與螺旋傳動付螺母9固接，傳動付螺栓10上固有錐齒輪11，螺栓10下端裝有滾動軸承12，軸承12外圈與軸承套13固接，軸承套13下端與吊架14固接，吊架14側(cè)面插入與其相適的在支架17上的凹槽，支架17與滑臺18固接。平行主軸中心線方向的杠桿15插入吊架14方孔中，方孔下端面中間部具有一突起的球點16，與杠桿15上的凸臺相適。杠桿15后端固接重錘43，重錘43右側(cè)面設(shè)置滾動軸承42，杠桿15前端與固定在滑臺18上的支架38鉸接。
支座22與機體44固接，在其上設(shè)有滑臺18，滑臺18與支座22間為燕尾形導(dǎo)軌(沿主軸心線方向)配合，中間有調(diào)整導(dǎo)軌間隙用的楔條20?；_18移動采用螺旋傳動付21傳動。設(shè)置于滑臺18上的手柄19，可通過旋動手柄19，經(jīng)螺釘直接壓緊楔條20，達(dá)到固定滑臺18。
加載操作機構(gòu)29由轉(zhuǎn)軸26、中間軸31及設(shè)置在其上的齒輪28、30、32和相嚙合齒輪11、齒條23組成，轉(zhuǎn)軸26和中間軸31與主軸心線平面垂直，在中間軸31上設(shè)有齒輪30和錐齒輪32，錐齒輪32與傳動付螺桿上設(shè)置的錐齒輪11嚙合，中間軸31的支座27與軸承套13固接；在轉(zhuǎn)軸26上有扇形齒輪28，其上部與齒輪30嚙合，其下部與齒條23嚙合，轉(zhuǎn)軸26的支座25與滑臺18固接。齒條23沿主軸中心線方向放置，由固定在機體44上的上、下滾輪40定位，齒條23后端與一斜鐵塊41固接，重錘43右側(cè)面的滾動軸承42能被支撐于斜鐵塊41上。扇形齒輪28上具有弧形通槽，定位銷24與滑臺18側(cè)面固接，并插入弧形通槽內(nèi)。當(dāng)弧形通槽左上端緊靠定位銷24時，扇形齒輪28與齒輪30便脫嚙。
參照圖3，供油箱39是油靜壓主軸結(jié)構(gòu)的供油系統(tǒng)。供油系統(tǒng)的油泵53與粗過濾器52連接并浸入油池51，油泵53分別與單向閥57、溢流閥54相連接，單向閥57經(jīng)管道分別與精過濾器56、壓力表55、壓力繼電器58相連，經(jīng)精過濾器56的壓力油Ps分別進(jìn)入兩個靜壓軸承(參見圖4)的節(jié)流孔。油壓可藉溢流閥54進(jìn)行調(diào)整。工作運行時，若因某種故障引起供油壓力Ps低于設(shè)定的壓力時，壓力繼電器58能自動切斷驅(qū)動主軸37的電機電源，使驅(qū)動主軸37停止轉(zhuǎn)動。
參照圖4，驅(qū)動主軸37置于機體44的主軸殼體59。主軸48前端具有內(nèi)錐孔，與可換心軸47相接，靜壓軸承49緊靠主軸48左端凸緣，靜壓軸承50緊靠止推圈60，止推圈60由緊固螺母61壓緊。靜壓軸承49、50和主軸48凸緣、止推圈60的側(cè)面間均有一定間隙，形成主軸軸向靜壓腔，主軸48兩端各有端蓋62，并固定于主軸殼體59，端蓋62內(nèi)裝有止油密封圈47。
當(dāng)供油系統(tǒng)的壓力油P1進(jìn)入靜壓軸承49、50的節(jié)流孔后，在靜壓軸承49、50內(nèi)產(chǎn)生徑向靜壓，支承主軸48。連續(xù)的壓力供油一部分經(jīng)靜壓軸承49、50內(nèi)側(cè)軸向油封邊流回油池51，而流向靜壓軸承49、50外側(cè)的壓力油分別與主軸48凸緣和止推圈60側(cè)面形成軸向油靜壓腔，并具有一定剛度，可防止主軸48的軸向串動。
參照圖5、圖6和圖7，調(diào)位裝置36的作用是根據(jù)測量位置需要，將傳感器35調(diào)整到所需位置上。傳感器35由螺釘固定在調(diào)位裝置36的垂直滑塊65上。
傳感器35的水平位置調(diào)整是轉(zhuǎn)動手輪73(參見圖7)，帶動齒輪74，齒輪74在固接于主軸殼體59的齒條75上移動，帶動滑體66水平位移，位移導(dǎo)向是由滑體66和主軸殼體59上的一對燕尾導(dǎo)軌保證?；w66的水平定位是通過旋動裝于滑體66的手柄69，經(jīng)螺釘頂緊燕尾導(dǎo)軌間的斜鐵條76，來固定滑體66的水平位置。
傳感器35的垂直位置調(diào)整是搖動手柄72(參見圖5、圖6)，帶動一對錐齒輪71、70轉(zhuǎn)動，經(jīng)與錐齒輪70固為一體的絲桿67，使螺母68產(chǎn)生上下移動，從而帶動與其固接的垂直滑塊65作垂直方向的上下移動，垂直滑塊65移動導(dǎo)向是由垂直滑塊65和滑體66上的一對燕尾導(dǎo)軌保證。垂直滑塊65的定位，可通過旋動手柄64，經(jīng)螺栓把燕尾導(dǎo)軌間的襯條拉壓在燕尾面上，來固定垂直滑塊65的上下位置。
測振操作步驟如下被測軸承6套在可換心軸47上松開手柄19和連接螺釘8，調(diào)整螺旋傳動付21，使滑臺18按所需方向移動，通過與滑臺18固接的支架38、17和支座25，分別帶動杠桿15、吊架14和轉(zhuǎn)軸26，并由此帶動軸承套13、轉(zhuǎn)軸31以及螺旋傳動付8、9和齒條23同步移動。當(dāng)滑臺18位置調(diào)整到使徑向加載力通過被測軸承6的寬度中間點時，旋動手柄19使滑臺18定位，并緊固螺釘8使框架與螺旋傳動付螺母9固接，然后，移動壓塊3，使柔性塊4與被測軸承6外圈接觸，再將壓塊3固定。再調(diào)整調(diào)位裝置36。松開手柄69，轉(zhuǎn)動手輪73，使傳感器35的測量頭位于被測軸承6外圈寬度的中間上方處，再鎖緊手柄69；松開手柄64，轉(zhuǎn)動手輪72，使傳感器35下移，當(dāng)電箱1中的揚聲器發(fā)出聲音，表示傳感器35的測量頭接觸被測軸承6外圈，然后再轉(zhuǎn)動手輪72，給傳感器35一定的下壓量后，再鎖緊手柄64。
向下?lián)u動扇形齒輪28上的手柄，使扇形齒輪28上的弧形通槽左端貼靠定位銷24，則扇形齒輪28帶動齒輪30及一對錐齒輪32、11和螺旋傳動付螺桿10轉(zhuǎn)動，經(jīng)傳動付螺母9再帶動框架7垂直下移，框架7上的柔性塊4壓緊被測軸承6的外圈，這時扇形齒輪28恰與齒輪30脫嚙。與此同時，扇形齒輪28推動齒條23右移(圖2)，使齒條23上的斜鐵塊41遠(yuǎn)離滾動軸承42，在重錘43的作用下，使杠桿15繞支架38的鉸接點向下轉(zhuǎn)動。杠桿15的占臺以加載力F＝L／1×mg(m為重錘質(zhì)量)壓向吊架14上的球點16，通過框架7上的柔性塊4向被測軸承6施加徑向載荷，并在被測軸承6上半部形成受載區(qū)。
然后，啟動電機，經(jīng)驅(qū)動主軸37帶動被測軸承6內(nèi)圈恒速旋轉(zhuǎn)，被測軸承6外圈因受柔性塊4壓緊約束，被限定不動。傳感器35將拾得的被測軸承6沿半徑方向的振動轉(zhuǎn)換成電壓信號后輸入電箱1，經(jīng)電箱1中的電氣線路自行處理運算后顯示測振值um／s。
測得振動值后，向上搖動扇形齒輪28上的手柄，使扇形齒輪28上的弧形通槽右端貼靠定位銷24，扇形齒輪28帶動齒輪30、錐齒輪32、11以及螺旋傳動付螺桿10反向轉(zhuǎn)動，使框架7上移。同時，扇形齒輪28推動齒條23左移，使齒條24上的斜鐵塊41通過滾動軸承42抬起重錘43，使杠桿卸荷。此時，框架7的柔性塊4亦離開被測軸承6的外圈，然后取下被測軸承6。
權(quán)利要求1.一種園柱滾子(針)軸承測振儀，由機體、驅(qū)動主軸、加載裝置、電箱、傳感器、調(diào)位裝置構(gòu)成，驅(qū)動主軸采用滑動軸承將主軸置于機體，傳感器位于驅(qū)動主軸前端正上方，依附在調(diào)位裝置上，其特征在于主軸(48)采用靜壓軸承(49、50)結(jié)構(gòu)置于機體(44)，加載裝置(34)有可上下位移的框架(7)，框架(7)具有位于驅(qū)動主軸(37)前端上方的柔性塊(4)，框架(7)與徑向加載機構(gòu)(33)連接。
2.按權(quán)利要求1所述的測振儀，其特征在于徑向加載機構(gòu)(33)有螺旋傳動付(9、10)，傳動付螺母(9)與框架(7)固接，傳動付螺桿(10)下端與軸承套(13)相接，軸承套(13)與吊架(14)固接，沿主軸心線的杠桿(15)穿過吊架(14)，杠桿(15)前端與可沿主軸心線方向移動的滑臺(18)鉸接，杠桿(15)后端固接重錘(43)。
3.按權(quán)利要求2所述的測振儀，其特征在于加載操作機構(gòu)(29)有水平轉(zhuǎn)軸(26)和中間軸(31)，轉(zhuǎn)軸(26)的支座(25)與滑臺(18)固接，轉(zhuǎn)軸(26)上的扇形齒輪(28)經(jīng)中間軸(31)上的齒輪(30)和錐齒輪(32)與設(shè)置在傳動付螺桿(10)上的錐齒輪(11)嚙合，中間軸(31)的支座(27)與軸承套(13)固接，扇形齒輪(28)與沿主軸心線方向設(shè)置的齒條(23)嚙合，齒條(23)后端有支撐杠桿(15)上重錘(43)的斜鐵塊(41)。
專利摘要一種用于軸承振動檢測、質(zhì)量評價以及振動分析研究的圓柱滾子(針)軸承測振儀，采用了油靜壓主軸結(jié)構(gòu)，使驅(qū)動主軸能夠承受較大的徑向載荷；設(shè)計了合理的徑向加載裝置和操作機構(gòu)，比較真實的模擬了軸承的實際使用工況，并使測量操作簡便，適用于生產(chǎn)第一線的現(xiàn)場檢控測試，也為保證軸承的動態(tài)性能，促進(jìn)動態(tài)性能的提高，創(chuàng)造了條件。
文檔編號G01M13/04GK2042195SQ8821725
公開日1989年8月2日 申請日期1988年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月17日
發(fā)明者馮克明 申請人:杭州軸承試驗研究中心