[實用新型]一種用于球滾動接觸疲勞試驗機的主軸裝置

有效

• 申請號: 201320825317.X
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203688343U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 劉祎;龐長濤;高艷紅;劉寶苑
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空精密機械研究所
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本實用新型是一種用于球滾動接觸疲勞試驗機的主軸裝置，屬于產品的結構技術領域。該主軸裝置能夠承受單向軸向高載荷。

技術背景

滾動接觸疲勞試驗、摩擦試驗等性能試驗往往需要對試驗樣件施加垂直方向的作用力，且需要長期不間斷高速運動，以便評價材料的接觸疲勞性能或摩擦性能。傳統的球滾動接觸疲勞試驗機適于對Φ12.7mm的圓球試樣進行摩擦或接觸疲勞實驗，因試樣直徑小，所需施加的試驗力也較低，因此試驗機的主軸系統在設計時采用一套面對面或背對背的角接觸球軸承為承載旋轉部件，能夠滿足較小直徑球形試樣的試驗要求。而隨著航空軸承的發展需要，需要對大型軸承的大直徑鋼球進行摩擦、滾動接觸疲勞試驗，所述大直徑是指鋼球直徑超過20mm，傳統球試驗機由于主軸軸向承載能力有限，無法滿足大型軸承中大直徑鋼球的摩擦、滾動接觸疲勞試驗的需要。

目前加工機床的主軸設計往往采用多達五、六套軸承來提高機床的承載能力及運動精度，結構復雜，安裝維修比較困難，且設計中主要考慮機床主軸所承受的力為徑向載荷，其軸承組合結構不適合滾動接觸疲勞試驗機。因此，為了滿足大直徑鋼球的滾動接觸疲勞試驗，需要重新設計滾動接觸疲勞試驗機中的主軸結構。

發明內容

本實用新型正是針對上述現有技術中存在的不足而設計提供了一種用于球滾動接觸疲勞試驗機的主軸裝置，其目的是提供一種能夠承受高軸向載荷的精密高速主軸裝置，適用于對大直徑球體進行滾動或摩擦接觸疲勞試驗。該裝置結構合理，拆卸方便。

本實用新型的目的是通過以下技術措施來實現的：

該種用于球滾動接觸疲勞試驗機的主軸裝置，其特征在于：該裝置中，在主軸(3)的上端以串聯方式安裝兩套30°或40°的角接觸球軸承(2)，角接觸球軸承(2)的轉速達10000轉/分鐘，可承受軸向10KN的載荷，在主軸(3)的下端以面對面或背對背主式安裝兩套15°或25°的角接觸球軸承(6)。

本實用新型裝置的優點是結構合理緊湊、安裝維修方便，實用性強，能夠長期承受高達10kN的軸向載荷，且具有較高的轉速，最高轉速達10000轉/分。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的結構示意圖

具體實施方式

以下將結合附圖和實施例對實用新型裝置作進一步地詳述：

參見附圖1所示，該種用于球滾動接觸疲勞試驗機的主軸裝置，其特征在于：該裝置中，在主軸3的上端以串聯方式安裝兩套30°或40°的角接觸球軸承2，角接觸球軸承2的轉速達10000轉/分鐘，可承受軸向10KN的載荷，在主軸3的下端以面對面或背對背形式安裝兩套15°或25°的角接觸球軸承6，可以保證主軸具有較高的回轉精度。

該裝置在安裝時，上端角接觸球軸承2通過軸承間隙調整環5預緊，并通過上端軸承壓板1安裝在主軸軸套4內，下端角接觸球軸承6內套圈通過下端蓋8預緊，外套圈采用彈簧7預緊，外套圈可在主軸軸套4內隨主軸軸向壓力的增大而產生的微量變形而略微移動，下端角接觸球軸承6不承受主軸軸向載荷，主軸軸套4具有冷卻水循環結構，可對上端角接觸球軸承2進行冷卻。試驗件承受的軸向載荷通過夾具9以螺紋或法蘭形式與主軸3連接，并最后均勻作用于主軸3上端的角接觸球軸承2上。

與現有裝置相比，本實用新型結構緊湊、安裝方便，實用性強，轉速高，軸向承載力大，能夠承受高達10KN的軸向載荷，在軸承發生疲勞損壞后能方便地快速更換，節省維修時間和成本。