軸承旋轉扭矩試驗裝置的制造方法
【專利摘要】一種軸承旋轉扭矩試驗裝置，軸向加載件中心軸上連接推力軸承、彈簧隔套、微載桿與連接有軸向加載套的壓力傳感器配合，測量件由相同兩上、下檢測軸承內孔與試驗軸間隙配合，試驗軸下端與彈性聯(lián)軸器連接，上檢測軸承外徑與安裝在壓力傳感器上軸向加載套配合，下檢測軸承外徑與安裝在試驗臺架上三爪卡盤配合。步進電機軸上加裝扭矩過載器，避免檢測過載損壞扭矩傳感器，推力軸承、彈簧隔套、彈性聯(lián)軸器自帶調心功能，保證此裝置的同心度，加載后松開三爪卡盤，軸承無導向完全不受傾斜載荷和其它壓力影響，試驗數(shù)值更準確，減少了不同規(guī)格軸承試驗需更換檢測工裝的麻煩，徹底解決檢測軸承因加載變形導致檢測數(shù)值不準確、重復性差、實用性欠佳問題。
【專利說明】
軸承旋轉扭矩試驗裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承的試驗裝置，特別是一種能承受較大軸向載荷的軸承旋轉扭矩試驗裝置。
【背景技術】
[0002]軸承是各類機械裝備的重要基礎零部件，而軸承的旋轉扭矩是軸承動態(tài)性能的重要技術指標之一，軸承零件的精度、性能、壽命和可靠性對主機的精度、性能、壽命和可靠性起著重要、決定性的作用，扭矩是各種工作機械傳動軸的基本載荷形式，與動力機械的工作能力，能源消耗、效率、運轉壽命及安全性能等因素緊密相關，為降低能耗，保證軸承旋轉時無阻滯現(xiàn)象，軸承扭矩的檢測對生產(chǎn)廠家和使用者都非常重要。
[0003]中國專利200910096442.X“軸承在不同軸向負荷、轉速下摩擦力矩的測量裝置”，雖也提供了一種軸承摩擦力的測量裝置，經(jīng)多次測量使用后發(fā)現(xiàn)其還存在一些缺陷，如組裝、調試、試驗、操作都很繁瑣，花費時間長、效率低，測試軸承規(guī)格單一，還需設計不同的定位工裝但又不能保證測量的同心度，測量時會產(chǎn)生抖動不穩(wěn)定，使測量出的波形發(fā)生不規(guī)則的突變，從而測量數(shù)據(jù)不準確、重復性差，因此實用性欠佳。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是:提供一種軸承旋轉扭矩試驗裝置，用此試驗裝置能準確檢測出在較大軸向加載力的作用下，軸承的旋轉扭矩，且該試驗裝置組裝、調試、試驗、操作簡單、方便、效率高，測試范圍廣，并所測扭矩值穩(wěn)定、重復性好，實用性強。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術方案為:軸承旋轉扭矩試驗裝置，包括安裝在底板、試驗臺架、加載臺架上的驅動件、軸向加載件、測量件，所述驅動件由固定在底板上的步進電機，通過扭矩傳感器與彈性聯(lián)軸器連接，所述扭矩傳感器通過引線與扭矩顯示器連接，所述軸向加載件由連接有碟形彈簧的中心軸與加載桿連接成整體，所述中心軸下端連接壓力傳感器，所述壓力傳感器通過引線與壓力顯示器連接，中心板通過三角鐵移動連接在加載臺架上，所述測量件由相同的兩上、下檢測軸承的內孔與試驗軸間隙配合，所述試驗軸的下端與所述彈性聯(lián)軸器連接，所述上檢測軸承的外徑與安裝在壓力傳感器上的軸向加載套配合，所述下檢測軸承的外徑與安裝在所述試驗臺架上的三爪卡盤配合，所述軸向加載件的中心軸上連接有推力軸承和彈簧隔套、微載桿并與壓力傳感器、軸向加載套配合。
[0006]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，首先本試驗裝置采用立式結構，其同心度好，測得的扭矩值更準確，在更換不同的檢測軸承、調節(jié)軸向加載時更方便、更直觀，能看得很清楚。采用步進電機驅動軸承轉動，可方便實現(xiàn)高、低速運轉，在步進電機轉軸上加裝有扭矩過載器，可設置不同扭矩上限，超出量程會自動脫開，避免檢測過程中因過載而損壞扭矩傳感器，還避免由于過載失真造成的檢測數(shù)據(jù)的錯誤。同時采用高精度的扭矩傳感器來米集軸承扭矩。
[0007]通過推力軸承和彈簧隔套來壓縮碟形彈簧，利用碟形彈簧和加載桿配合提供軸向載荷，采用彈性聯(lián)軸器，其都為自帶調心功能。保證了此裝置的同心度、功耗低，便于調節(jié)操作，使采集的波形和扭矩值更穩(wěn)定，數(shù)值更準確，重復性好。
[0008]選擇三爪卡盤固定軸承，其端跳小，未將壓力直接加在檢測軸承上，不會對檢測軸承造成形變，因此測量更準確，還可通過更換正反爪來測試不同規(guī)格的檢測軸承，擴大了測試使用范圍。用于測試內徑為8?50毫米的軸承，三爪卡盤在軸向加載過程中只是對兩檢測軸承進行同心調整，實際檢測過程中并不夾持軸承，使檢測軸承完全不受傾斜載荷和導向壓力的影響及形變，因此試驗數(shù)值更準確可靠，又可減少試驗過程中為檢測不同規(guī)格軸承，需不斷更換固定檢測軸承工裝的麻煩，徹底解決了以往在檢測過程中，檢測軸承因加載及導向會發(fā)生形變而導致檢測數(shù)值的不精確。
[0009]總之此試驗裝置同心度好，軸承不會發(fā)生形變，測量數(shù)值精確，能承受較大的軸向加載力，同時還增加了微載桿，只要轉動微載桿帶動中心軸、壓力傳感器、軸向加載套進行軸向微加載，進行軸向微量調試即精調，滿足不同用戶的需求，調試范圍廣、調試速度快、調試精度高，實用性強。
【附圖說明】
[0010]圖1、本發(fā)明的結構示意圖。
[0011]圖2、圖1的剖視圖。
[0012]圖3、圖1的A—A視圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步描述。
[0014]如圖1?圖3，圓盤22通過下表面上的四螺桿固定在底板13上，底板13通過上表面上的四支撐軸23懸掛固定在試驗臺架19的下表面上。
[0015]試驗裝置的驅動件采用步進電機12，步進電機固定在圓盤22的下表面上，步進電機12的轉軸通過法蘭式扭矩過載器11與扭矩傳感器21的下端連接，扭矩傳感器21的上端連接彈性聯(lián)軸器20，扭矩傳感器21通過引線與扭矩顯示器25連接，扭矩傳感器21的一側固定在夾板10上，夾板10固定在一支撐軸23上。
[0016]軸向加載套17為一端開口，并開口內壁上有臺階面，另一端面為封閉的圓形面，圓形面中間延伸出帶盲孔的凸臺與壓力傳感器7連接成一體。
[0017]試驗臺架19上表面固定三爪卡盤9，其正、反爪分別配合不同外徑尺寸的軸承使用，兩只型號相同的上、下檢測軸承8、18間隙安裝在階梯形試驗軸24上，試驗軸24與上、下檢測軸承的內孔間隙配合，下檢測軸承18的外表面與三爪卡盤9配合，上檢測軸承8的外圈上表面與軸向加載套17內壁上的臺階面配合，并臺階面還與上檢測軸承8的外表面接觸，試驗軸下端與彈性聯(lián)軸器20連接，試驗軸24穿過三爪卡盤9和試驗臺架19上的通孔，構成測量件。
[0018]軸向加載件，由加載臺架5的兩端分別支撐固定在試驗臺架19和加載板27上。
[0019]加載桿I用其上螺紋連接在加載板27上，并用下螺母2鎖緊在加載板上。
[0020]加載桿下連接推力軸承，可避免旋轉時由于摩擦力導致下部加載體的轉動。
[0021 ]加載桿I中間通孔內安裝有中心軸15的上端，中心軸的頂端螺紋固定微載桿30的下端，微載桿30的上端延伸到加載桿I外，加載桿I的上端口還固定有頂蓋28，微載桿30調節(jié)好后用上螺母29鎖緊在頂蓋28上，構成軸向微加載，即微量軸向加載調試為精調。
[0022]使用時，只要順時針方向轉動微載桿30，微載桿通過中心軸15、壓力傳感器7、軸向加載器17給檢測軸承8、18—個較小的軸向微加載力。
[0023]中心軸15上端連接有推力軸承3和彈簧隔套14，中心軸外表面套有碟形彈簧4，碟形彈簧根據(jù)加載力的大小，可進行更換以保證加載力的精確度，彈簧隔套14、推力軸承3用來壓縮碟形彈簧4，利用碟形彈簧4與加載桿I配合提供較大的軸向加載負荷，其同心度高，功耗低，安全穩(wěn)定，便于調節(jié)。
[0024]中心板16通過三角鐵6固定在加載臺架5上，中心板可沿加載臺架上、下移動，以保證上下部分的同心度，中心軸15的下端連接壓力傳感器7，壓力傳感器7下端連接軸向加載套17，對上檢測軸承8進行加載。壓力傳感器7通過引線與壓力顯示器26連接。
[0025]使用時，將上、下檢測軸承8、18安裝到試驗軸24上，試驗軸24與彈性聯(lián)軸器20連接，三爪卡盤9支撐著下檢測軸承18為B，來調整試驗機體的同心度，然后加載桿I順時針旋轉通過推力軸承3壓縮蝶形彈簧4、壓力傳感器7、軸向加載套17對上檢測軸承8為A，進行軸向加載，待完成加載后松開三爪卡盤9使其停止導向，不接觸下檢測軸承18，驅動步進電機12按照試驗要求旋轉試驗軸承，由扭矩傳感器11采集旋轉扭矩值，即分三次檢測A、B、C六只相同型號的檢測軸承，檢測軸承C(圖未畫)，依次分別安裝AB、AC、BC進行檢測，待采集數(shù)據(jù)穩(wěn)定下來記錄各次的扭矩值，依次為A+B=X，A+C=Y，B+C=Z，通過列舉X、Y、Z三組數(shù)據(jù)方程式分別可以得到A、B、C單只檢測軸承的扭矩值。
[0026]此試驗裝置解決了之前檢測方式重復性差，只能采用兩只值1/2的方式檢測單只軸承扭矩，現(xiàn)裝置采集多只軸承的扭矩值，其重復性穩(wěn)定，比之前測兩只檢測軸承除以二的方法合理實用，此試驗裝置結構合理，操作方便，測量數(shù)值更精確，更能得到客戶認可。
[0027]實施例:已知分三次檢測出的三組數(shù)據(jù)為A+B=X=10，B+C=Y=11，A+C=Z=9，求出A、B、C單個值:
A+B+B+C=X+Y=21 A+C=21-2B A+C=9BP21-2B=9
B=6A+B=10
A=4B+C=ll
C=5
【主權項】
1.一種軸承旋轉扭矩試驗裝置，包括安裝在底板(13)、試驗臺架(19)、加載臺架(5)上的驅動件、軸向加載件、測量件，所述驅動件由固定在底板(13)上的步進電機(12)，通過扭矩傳感器(21)與彈性聯(lián)軸器(20)連接，所述扭矩傳感器(21)通過引線與扭矩顯示器(25)連接，所述軸向加載件由連接有碟形彈簧(4)的中心軸(15 )與加載桿(I)連接成整體，所述中心軸(15)下端連接壓力傳感器(7)，所述壓力傳感器(7)通過引線與壓力顯示器(26)連接，中心板(16)通過三角鐵(6)移動連接在加載臺架(5)上，其特征在于所述測量件由相同的兩上、下檢測軸承(8、18)的內孔與試驗軸(24)間隙配合，所述試驗軸(24)的下端與所述彈性聯(lián)軸器(20)連接，所述上檢測軸承(8)的外徑和外圈端面與安裝在壓力傳感器(7)上的軸向加載套(17)配合，所述下檢測軸承(18)的外徑與安裝在所述試驗臺架(19)上的三爪卡盤(9)配合，所述軸向加載件的中心軸(15)上連接有推力軸承(3)和彈簧隔套(14)、微載桿(30)與壓力傳感器(7)、軸向加載套(17)配合。2.根據(jù)權利要求1所述的軸承旋轉扭矩試驗裝置，其特征在于所述步進電機(12)的轉軸上加裝有法蘭式扭矩過載器(11)，并與扭矩傳感器(21)的下端連接。3.根據(jù)權利要求1所述的軸承旋轉扭矩試驗裝置，其特征在于所述加載桿(I)中間通孔內安裝有中心軸(15 )的上端，中心軸的頂端螺紋固定微載桿(30 )的下端，微載桿(30 )的上端延伸到加載桿(I)外，加載桿的上端口還固定有頂蓋(28)、微載桿(30)用上螺母(29)鎖緊在頂蓋(28)上構成軸向微加載。4.根據(jù)權利要求1所述的軸承旋轉扭矩試驗裝置，其特征在于所述軸向加載套(17)為一端開口，并開口內壁上有臺階面，另一端面為封閉的圓形面，圓形面中間延伸出帶盲孔的凸臺。5.根據(jù)權利要求1所述的軸承旋轉扭矩試驗裝置，其特征在于所述試驗軸(24)為階梯形。
【文檔編號】G01M13/04GK105823635SQ201610325229
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月17日
【發(fā)明人】符瑞斌, 蘇達士, 徐翎杰, 劉艷超
【申請人】慈興集團有限公司