[發明專利]柔性軸承疲勞壽命測試裝置

有效

• 申請號: 201410803710.8
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104535321B
• 公開（公告）日: 2018-06-22
• 發明（設計）人: 辛洪兵;張文彪;張帆;劉龍;李艷;侯藝菡
• 申請（專利權）人: 北京工商大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種柔性軸承外圈疲勞壽命的測試裝置，包括驅動器(43)、傳動輪(8)(9)、傳動帶(12)(47)、凸輪(1)、柔性軸承(2a)、張緊輪(4)(5)(6)(7)、探傷傳感器(13)、轉數傳感器(14)、計算機(17)、機架(42)、載荷調整裝置(24)(25)、張緊輪調節裝置(18)(19)(20)(21)，該裝置能夠在模擬柔性軸承工作狀態的情況下，測試柔性軸承的疲勞壽命。

技術領域

本發明屬于軸承疲勞檢測技術領域，尤其涉及一種柔性軸承的疲勞壽命測試裝置，用于測試變形后的柔性軸承在空載或不同載荷情況下的疲勞壽命。

背景技術

諧波傳動是1950年代出現的一種傳動形式，利用彈性原件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的原理性創新，使其區別于其他傳動形式。諧波傳動減速器主要由波發生器、柔輪、剛輪等組成。裝有柔性軸承的凸輪波發生器是諧波傳動主要采用的波發生器結構。

由于諧波傳動的諸多獨特優點，近幾十年來，諧波傳動被廣泛的應用到機器人、數控機床、食品包裝機械、印刷機械、紡織機械、船舶、航空航天技術、武器等領域。在諧波傳動中，柔性軸承的疲勞壽命是影響諧波傳動壽命的重要因素之一。

柔性軸承不同于普通軸承，它的內外圈壁厚薄，容易產生彈性變形，在未裝入凸輪之前內外圈是圓形的。如圖1所示，裝上凸輪1之后，柔性軸承內圈2、柔性軸承外圈3變形為凸輪1廓線的等距曲線。

現有的軸承疲勞試驗機都是以普通軸承為試驗對象，這類軸承的內外圈在工作狀態保持圓形，以普通軸承為試驗對象的軸承疲勞試驗機主要測試軸承滾動體與滾道之間的接觸疲勞強度。

柔性軸承的工作狀態是裝有凸輪，其內外圈為凸輪廓線等距曲線，目前，針對處于工作狀態的柔性軸承，尚沒有很好的疲勞壽命試驗方法。

通過測試工作狀態下柔性軸承的疲勞壽命，可以提高諧波傳動裝置使用壽命預測的準確性，對諧波傳動技術的推廣應用和經濟社會發展具有重要意義。

本發明提出一種測試柔性軸承外圈疲勞強度的試驗裝置，該裝置可以在模擬柔性軸承工作狀態的條件下，測試柔性軸承的疲勞壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種柔性軸承外圈疲勞壽命的測試裝置，該裝置可以模擬柔性軸承的工作狀態，通過對預裝凸輪的柔性軸承裝配加載，實現空載或加載條件下，測試所述柔性軸承的疲勞壽命。

本發明采用以下技術方案：

在柔性軸承中裝入凸輪，構成諧波傳動的凸輪式波發生器裝配，此時柔性軸承內圈和柔性軸承外圈都處于變形狀態。在機架上固定凸輪，并將傳動帶繞過傳動輪，包圍變形后的柔性軸承外圈，驅動器通過傳動輪驅動傳動帶轉動，進而帶動柔性軸承外圈轉動，因為柔性軸承外圈處于變形狀態，當柔性軸承外圈轉動時，其上每一點都處于交變應力狀態，通過探傷傳感器和轉數傳感器檢測柔性軸承外圈斷裂和開始測試到發生斷裂時的轉動圈數，即可確定柔性軸承的疲勞壽命。用張緊輪調節裝置可以調整傳動帶對柔性軸承外圈的包角，用載荷調整裝置可以調整傳動帶對柔性軸承外圈的作用力，改變傳動帶對變形后柔性軸承的作用力。由于傳動帶對處于強制變形的柔性軸承外圈施加的是分布載荷，因此本發明提出的技術方案可以模擬柔性軸承的實際工作狀態，并可改變柔性軸承上的作用載荷。

所述探傷傳感器和所述轉數傳感器可采用兼有探傷和轉數檢測功能的傳感器。

發明有益效果：

本發明柔性軸承疲勞壽命測試裝置，可以在模擬柔性軸承工作狀態的條件下，測試柔性軸承的疲勞壽命，對改進柔性軸承設計，提高柔性軸承疲勞壽命，準確預測諧波傳動裝置使用壽命具有重要意義。

附圖說明

圖1是凸輪式波發生器裝配。圖中，1-凸輪，2a-柔性軸承，2--柔性軸承內圈，3-柔性軸承外圈。