带座外球面轴承疲劳寿命试验的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种带座外球面轴承专用疲劳寿命试验机，适用于内径为φ20-60mm的带座外球面轴承疲劳寿命试验，包括机架、试验头部件、传动系统、加载系统、信号放大器、温度传感器、振动传感器和计算机监控系统。加载系统、试验头部件和传动系统均固定在机架上；传动系统与试验头部件相连；加载系统对试验轴承加载径向载荷；每套试验轴承均安装温度传感器和振动传感器，通过信号放大器与计算机监控系统相连。计算机监控系统显示试验轴承温度、振动值、转速、累计试验时间、振动时域和频域图形，试验轴承温度值或振动值越界自动停机。本发明操作简单，试验结果满足带座外球面轴承在实际使用中情况，同时可大幅度缩短试验周期、节约试验费用。
【专利说明】带座外球面轴承疲劳寿命试验机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带座外球面轴承疲劳寿命试验装置，尤其涉及一种操作简单，试验结果满足试验轴承实际使用情况，同时，能大幅度缩短试验周期，节约试验费用的带座外球面轴承寿命试验专用仪器。
【背景技术】
[0002]滚动轴承是各类机械中应用最广泛的关键基础件之一。滚动轴承的使用寿命是轴承的重要性能指标，而轴承使用寿命直接影响机械系统的性能。当滚动轴承使用寿命偏短时会影响到机械系统的使用连续性，同时增加额外的使用成本。
[0003]带座外球面轴承是将滚动轴承与轴承座结合在一起的一种滚动轴承单元。大部分外球面轴承都是将外径做成球面，与带有球状内孔的轴承座安装在一起，结构形式多样，通用性和互换性好。带座外球面轴承结构紧凑、密封可靠、装拆方便，主要适应低速重载场合。在农业、纺织、采矿、冶金、化工、输送机械等领域有着广泛应用。
[0004]目前，随着带座外球面轴承的需求及应用范围不断扩大，外球面轴承生产企业及轴承用户对外球面轴承的寿命可靠性要求愈来愈严格，开展带座外球面轴承的寿命试验已成为行业的当务之急。然而，目前国内对带座外球面轴承的寿命和可靠性试验研究还相对不足，还没有一款专门的试验机来满足试验要求。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种带座外球面轴承疲劳寿命试验机。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:一种带座外球面轴承疲劳寿命试验机，用于检测四套试验轴承的疲劳寿命，包括:机架、加载系统、试验头部件、传动系统、信号放大器、温度传感器、振动传感器和计算机监控系统；其中，所述加载系统、试验头部件和传动系统均固定在机架上；传动系统与试验头部件相连；加载系统位于试验轴承下方，对试验轴承加载径向载荷；温度传感器和振动传感器安装在试验头部件上，通过信号放大器与计算机监控系统相连。
[0007]进一步地，所述加载系统包括粗过滤器、齿轮泵、泵站电机、单向阀、溢流阀、单向电磁换向阀、精过滤器、蓄能器、电接点压力表、截止阀、调压阀、压力表、电磁换向阀、径向油缸和砝码；油泵电机的输出轴与齿轮泵相连，齿轮泵的进油口通过粗过滤器与油箱管路连接，出油口与单向阀的一端相连，单向阀的另一端与精过滤器的一端相连，单向阀和精过滤器之间的管路上连接有溢流阀和单向电磁换向阀，溢流阀和单向电磁换向阀的另一端均与油箱管路连接，精滤油器的另一端分别与蓄能器和电接点压力表相连，电接点压力表与截止阀一端相连，截止阀另一端与调压阀一端相连，调压阀另一端与电磁换向阀的P接口相连，电磁换向阀的A接口与径向油缸的前端进油口相连，电磁换向阀的B接口与径向油缸的后端进油口相连，调压阀与电磁换向阀之间的管路上连接压力表。
[0008]进一步地，所述试验头部件包括中基座、两个端基座、四个调整垫块、锁紧螺母、试验芯轴、中间隔套、两个隔离环、两个定位套、传动销和定位板；中基座和端基座均安装在机架上，两个端基座分别安装在中基座的两侧，在中基座上固定两个调整垫块，在两个端基座上各固定一调整垫块，四套试验轴承依次压装入试验芯轴后分别固定在四个调整垫块上，中间两套试验轴承用中间隔套隔开，边上两套试验轴承用隔离环隔开，两个定位套分别装入试验芯轴两端后用锁紧螺母锁紧，定位板安装在机架的定位槽内，用以定位试验轴承的水平位置，试验时去除定位板；每套试验轴承上均安装有温度传感器和振动传感器。
[0009]进一步地，所述传动系统包括主动电机、连接轴、橡胶柱、连接套、传动轴、传动座、支撑轴承、从动多楔带轮、多楔带和主动多楔带轮；主电动机安装在机架上，主动多楔带轮安装在主电动机上，从动多楔带轮安装在传动轴上，主动多楔带轮通过多楔带与从动多楔带轮相连，传动轴压装两套支撑轴承后安装在传动座上，传动轴与连接套相连，连接套通过橡胶柱与连接轴相连，连接轴通过传动销与试验头部件相连。
[0010]本发明的有益效果是:本发明试验机操作简单，方便有效，计算机显示试验轴承温度、振动值、转速、累计试验时间、振动时域和频域图形，直观明了，温度值或振动值越界自动停机，节约人力。试验结果满足带座外球面轴承在实际使用中情况，同时，又能大幅度缩短试验周期、节约试验费用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为带座外球面轴承疲劳寿命试验机的主视图；
[0012]图2为带座外球面轴承疲劳寿命试验机的左视图；
[0013]图3为加载系统液压原理图；
[0014]图4为试验头部件安装示意图；
[0015]图5为试验头部件定位示意图；
[0016]图6为传动部件示意图；
[0017]图7为计算机监控系统原理示意图；
[0018]图中,机架1、加载系统2、试验头部件3、传动系统4、信号放大器5、计算机监控系统6、粗过滤器7、齿轮泵8、泵站电机9、单向阀10、溢流阀11、单向电磁换向阀12、精过滤器13、蓄能器14、电接点压力表15、截止阀16、调压阀17、压力表18、电磁换向阀19、径向油缸20、中基座21、端基座22、调整垫块23、试验轴承24、锁紧螺母25、试验芯轴26、温度传感器27、振动传感器28、中间隔套29、隔离环30、定位套31、传动销32、定位板33、主动电机34、连接轴35、橡胶柱36、连接套37、传动轴38、传动座39、支撑轴承40、从动多楔带轮41、多楔带42、主动多楔带轮43、砝码44。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
[0020]参见附图1和附图2，本实施例的带座外球面轴承寿命试验机包括机架1、加载系统2、试验头部件3、传动系统4、信号放大器5、温度传感器27、振动传感器28和计算机监控系统6。加载系统2、试验头部件3和传动系统4均固定在机架I上；传动系统4与试验头部件3相连，带动安装在试验轴上的试验轴承24旋转，加载系统2对试验头部件3加载径向载荷，试验头部件3上安装的温度传感器27和振动传感器28通过信号放大器6与计算机监控系统6相连，计算机监控系统6显示试验轴承24温度、振动值、转速、累计试验时间、振动时域和频域图形。
[0021]参见附图3，本实施例的加载系统2包括粗过滤器7、齿轮泵8、泵站电机9、单向阀
10、溢流阀11、单向电磁换向阀12、精过滤器13、蓄能器14、电接点压力表15、截止阀16、调压阀17、压力表18、电磁换向阀19、径向油缸20和砝码44 ;油泵电机9的输出轴与齿轮泵8相连，齿轮泵8的进油口通过粗过滤器7与油箱管路连接，出油口与单向阀10的一端相连，单向阀10的另一端与精过滤器13的一端相连，单向阀10和精过滤器13之间的管路上连接有溢流阀11和单向电磁换向阀12，溢流阀11和单向电磁换向阀12的另一端均与油箱管路连接，精滤油器13的另一端分别与蓄能器14和电接点压力表15相连，电接点压力表15与截止阀16 —端相连，截止阀16另一端与调压阀17 —端相连，调压阀17另一端与电磁换向阀19的P接口相连，电磁换向阀19的A接口与径向油缸20的前端进油口相连，电磁换向阀19的B接口与径向油缸20的后端进油口相连，调压阀17与电磁换向阀19之间的管路上连接压力表18。此加载系统2通过砝码44的重量和调压阀17的二次压力油油压平衡来调节径向载荷大�。窝沽τ偷淖罡咴市硌沽ξ�12.5MPa。蓄能器14能稳定压力，减少了泄漏产生的压力波动。径向油缸20的活塞直径为80mm，面积为50.26cm2，径向载荷大小和砝码44重量比为50.26:1。
[0022]参见附图4和附图5，本实施例的试验头部件3包括中基座21、两个端基座22、四个调整垫块23、锁紧螺母25、试验芯轴26、中间隔套29、两个隔离环30、两个定位套31、传动销32和定位板33 ;中基座21和端基座22均安装在机架I上，两个端基座22分别安装在中基座21的两侧，在中基座21上固定两个调整垫块23，在两个端基座22上各固定一调整垫块23，四套试验轴承24依次压装入试验芯轴26后分别固定在四个调整垫块23上，中间两套试验轴承24用中间隔套29隔开，边上两套试验轴承24用隔离环30隔开，两个定位套31分别装入试验芯轴26两端后用锁紧螺母25锁紧，定位板33安装在机架I的定位槽内，用以定位试验轴承24的水平位置；每套试验轴承24上均安装有温度传感器27和振动传感器28。此试验头部件3适用于内径为Φ20-60_的各种带座外球面轴承进行疲劳寿命试验，调整垫块23调节试验轴承24的垂直位置，定位套31和定位板33配合使用调节试验轴承24的水平位置，试验时去除定位板33。
[0023]参见附图6，本实施例的传动系统4包括主动电机34、连接轴35、橡胶柱36、连接套37、传动轴38、传动座39、支撑轴承40、从动多楔带轮41、多楔带42和主动多楔带轮43 ；主电动机34安装在机架I上，主动多楔带轮43安装在主电动机34上，从动多楔带轮41安装在传动轴38上，主动多楔带轮43通过多楔带42与从动多楔带轮41相连，传动轴38压装两套支撑轴承40后安装在传动座39上，传动轴38与连接套37相连，连接套37通过橡胶柱36与连接轴35相连，连接轴35通过传动销32与试验头部件3相连。
[0024]参见附图7，温度传感器27和振动传感器28采集的信号经信号放大器5中的放大�？椤⒙瞬？楹虯/D数模转换器后传入计算机监控系统6，计算机监控系统6显示试验轴承24的温度、振动值、转速、累计试验时间、振动时域和频域图形。试验轴承24温度值或振动值越界自动停机。同时，计算机监控系统6通过通信�？楹捅淦礦D可控制试验轴承24的转速。
[0025]本发明操作简单，方便有效，计算机显示试验轴承温度、振动值、转速、累计试验时间、振动时域和频域图形，直观明了，温度值或振动值越界自动停机，节约人力。试验结果满足带座外球面轴承在实际使用中情况，同时，又能大幅度缩短试验周期，节约试验费用。
【权利要求】
1.一种带座外球面轴承疲劳寿命试验机，用于检测四套试验轴承(24)的疲劳寿命，其特征在于，包括:机架(I)、加载系统(2)、试验头部件(3)、传动系统(4)、信号放大器(5)、温度传感器(27)、振动传感器(28)和计算机监控系统￠);其中，所述加载系统(2)、试验头部件(3)和传动系统(4)均固定在机架(I)上；传动系统(4)与试验头部件(3)相连；力口载系统(2)位于试验轴承(24)下方，对试验轴承(24)加载径向载荷；温度传感器(27)和振动传感器(28)安装在试验头部件(3)上，通过信号放大器(5)与计算机监控系统(6)相连。
2.根据权利要求1所述带座外球面轴承疲劳寿命试验机，其特征在于，所述加载系统(2)包括粗过滤器(7)、齿轮泵(8)、泵站电机(9)、单向阀(10)、溢流阀(11)、单向电磁换向阀(12)、精过滤器(13)、蓄能器(14)、电接点压力表(15)、截止阀(16)、调压阀(17)、压力表(18)、电磁换向阀(19)、径向油缸(20)和破码(44);油泵电机(9)的输出轴与齿轮泵(8)相连，齿轮泵(8)的进油口通过粗过滤器(7)与油箱管路连接，出油口与单向阀(10)的一端相连，单向阀(10)的另一端与精过滤器(13)的一端相连，单向阀(10)和精过滤器(13)之间的管路上连接有溢流阀(11)和单向电磁换向阀(12)，溢流阀(11)和单向电磁换向阀(12)的另一端均与油箱管路连接，精滤油器(13)的另一端分别与蓄能器(14)和电接点压力表(15)相连，电接点压力表(15)与截止阀(16) —端相连，截止阀(16)另一端与调压阀(17) 一端相连，调压阀(17)另一端与电磁换向阀(19)的P接口相连，电磁换向阀(19)的A接口与径向油缸(20)的前端进油口相连，电磁换向阀(19)的B接口与径向油缸(20)的后端进油口相连，调压阀(17)与电磁换向阀(19)之间的管路上连接压力表(18)。
3.根据权利要求1所述带座外球面轴承疲劳寿命试验机，其特征在于，所述试验头部件(3)包括中基座(21)、两个端基座(22)、四个调整垫块(23)、锁紧螺母(25)、试验芯轴(26)、中间隔套(29)、两个隔离环(30)、两个定位套(31)、传动销(32)和定位板(33);中基座(21)和端基座(22)均安装在机架(I)上，两个端基座(22)分别安装在中基座(21)的两侧，在中基座(21)上固定两个调整垫块(23)，在两个端基座(22)上各固定一调整垫块(23)，四套试验轴承(24)依次压装入试验芯轴(26)后分别固定在四个调整垫块(23)上，中间两套试验轴承(24)用中间隔套(29)隔开，边上两套试验轴承(24)用隔离环(30)隔开，两个定位套(31)分别装入试验芯轴(26)两端后用锁紧螺母(25)锁紧，定位板(33)安装在机架(I)的定位槽内，用以定位试验轴承(24)的水平位置，试验时去除定位板(33)；每套试验轴承(24)上均安装有温度传感器(27)和振动传感器(28)。
4.根据权利要求3所述带座外球面轴承疲劳寿命试验机，其特征在于，所述传动系统(4)包括主动电机(34)、连接轴(35)、橡胶柱(36)、连接套(37)、传动轴(38)、传动座(39)、支撑轴承(40)、从动多楔带轮(41)、多楔带(42)和主动多楔带轮(43);主电动机(34)安装在机架(I)上，主动多楔带轮(43)安装在主电动机(34)上，从动多楔带轮(41)安装在传动轴(38)上，主动多楔带轮(43)通过多楔带(42)与从动多楔带轮(41)相连，传动轴(38)压装两套支撑轴承(40)后安装在传动座(39)上，传动轴(38)与连接套(37)相连，连接套(37)通过橡胶柱(36)与连接轴(35)相连，连接轴(35)通过传动销(32)与试验头部件(3)相连。
【文档编号】G01M13/04GK104236912SQ201410551255
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】曹茂来, 张亚军, 魏剑波, 张卫明, 张燕辽, 李兴林, 沈云同, 平晓明 申请人:杭州轴承试验研究中心有限公司
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