[發明專利]配對軸承差動保持架動態特性試驗裝置

有效

• 申請號: 201710040221.5
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106840672B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳曉陽;王林泉;張濤;王正良
• 申請（專利權）人: 上海大學;上海天安軸承有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01M13/045
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

本發明公開了一種配對軸承差動保持架動態特性試驗裝置，兩配對軸承的內、外圈分別相連并同步旋轉，電主軸驅動其內圈轉動，控制軸承的保持架轉速，使內圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉動，實現試驗軸承的內外圈差動并保持架轉速可控；對應的牙嵌式保持架轉速高精度可調驅動機構，該保持架連接套與軸承的保持架相嵌連接，并與同步齒形帶輪連接，步進電機通過同步齒形帶傳動對軸承的保持架轉速進行控制。加載部分是配對軸承外圈之間通過壓縮彈簧實現軸向定壓加載，測量部分是在試驗軸承的軸向放置激光測振儀測量其保持架的擺振及渦動情況。本裝置結構精巧，試驗軸承不需要作特殊處理，即實現在試驗軸承內外圈差動情況下測量其保持架的動態特性。

技術領域

本發明涉及一種軸承試驗裝置，特別是涉及一種配對軸承組件動態特性試驗裝置，應用于機械連接件性能試驗測試和使用壽命評估應用技術領域。

背景技術

隨著我國經濟的飛速發展和綜合國力的顯著提高，各種精密機械的轉速及其承載能力也得到了很大的提高，因此要求精密軸承的轉速越來越高、承載力越來越大，并且應具備良好的動態穩定性和較長的使用壽命。

國內外學者對滾動軸承經歷了較長時間的研究，而對高速滾動軸承保持架的研究相對較少，這是由于有些滾動軸承的應用場合較為精密，其性能的影響因素有很多，同時在試驗方面難度較大，尤其在高速條件下運行時，易受其他部件的影響。滾動軸承有四個基本元件，即內外套圈、滾動體及保持架，作為組成元件之一的保持架與其它元件之間具有相互作用，因而其運動狀態、受力情況等都必然與整個軸承系統的工作狀態密切相關，所以保持架的運動分析往往包含在軸承系統分析之中。較早的軸承系統工作狀態分析中,對保持架的處理比較簡單；在靜態和準靜態分析中往往不計保持架對軸承穩定工作狀態的影響。由于保持架與引導套圈及滾動體之間都存在一定間隙，保持架就有可能自由地振蕩。因此在一定條件下，保持架會發生不穩定運轉。伴隨這種不穩定運轉將使軸承力矩變大，而精密儀表儀器運轉精度對其中的這種軸承力矩變化非常敏感，許多年來，軸承保持架的振蕩及由此產生的不穩定一直是高速精密軸承設計中的一個重要因素。所以對于軸承不穩定運轉研究是從這一類高速精密軸承開始，如陀螺儀軸承、衛星定向軸承等。隨著軸承分析方法的不斷完善，人們也開始注意這種軸承不穩定運轉所導致的早期失效的問題。

到目前為止，對保持架的試驗研究主要集中在穩定性、運動、滑動、溫度檢測等方面。對旋轉運動的微型軸承保持架，由于振動傳感困難，其振動測試相關研究較少。雖有微型軸承方面保持架的研究，但試驗時的保持架轉速較低。在現有技術中，一方面很難對運動狀態下的滾動軸承保持架進行測試；另一方面在高速軸承保持架的動態特性研究中，若固定試驗軸承的外圈使內圈高速轉動，或固定內圈使外圈高速轉動，都會使試驗軸承的保持架也在相對高速下轉動，而對于一般的傳感器采樣頻率達不到采樣要求。因此，基于保持架研究現狀，對滾動軸承保持架的動態特性進行研究有待加強，研發在中、高轉速下，微小型軸承保持架的軸向振動及渦動情況的實驗檢測裝置成為亟待解決的技術問題。

發明內容

為了解決現有技術問題，本發明的目的在于克服已有技術存在的不足，提供一種配對軸承差動保持架動態特性試驗裝置，能精確測量保持架的擺振及渦動情況，本發明裝置結構精巧，試驗軸承不需要作特殊處理，能實現在試驗軸承內外圈差動情況下測量其保持架的動態特性，并能在中、高轉速下，對微小型軸承保持架的軸向振動及渦動情況進行高效測量，為配對軸承使用壽命評估分析提供基礎試驗數據。

為達到上述發明創造目的，本發明采用如下發明構思：