[發(fā)明專利]基于絲桿傳動的可加載交變載荷的滾動軸承性能試驗裝置

在審

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• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108120599A
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 張迪;劉立華;陳志瀾
• 申請（專利權）人: 上海建橋學院
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發(fā)明涉及基于絲桿傳動的可加載交變載荷的滾動軸承性能試驗裝置，裝置包括工作臺、旋轉軸支撐機構、旋轉軸、驅動電機以及交變載荷加載單元，該交變載荷加載單元包括夾塊組件、第一旋轉電機及第二旋轉電機，第一旋轉電機與夾塊組件之間設有第一絲桿傳動加載機構，第二旋轉電機與夾塊組件之間設有第二絲桿傳動加載機構。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明中第一旋轉電機、第二旋轉電機能夠分別通過第一絲桿傳動加載機構、第二絲桿傳動加載機構對夾塊組件內的滾動軸承加載交變載荷，以模擬內燃機中動載滾動軸承的真實工況條件，保證了滾動軸承性能試驗結果的準確可靠。

技術領域

本發(fā)明屬于內燃機技術領域，涉及基于絲桿傳動的可加載交變載荷的滾動軸承性能試驗裝置。

背景技術

內燃機作為動力設備，已被廣泛應用于汽車、船舶、飛機、坦克、鐵路機車、農業(yè)機械、工程機械、發(fā)電機組等多個行業(yè)，在國民經濟中占有非常重要的地位。內燃機中包括了滑塊-缸套、滑塊環(huán)-缸套、曲軸-軸承及凸輪-挺桿等幾對重要的摩擦副，其中，曲軸-軸承包括主軸承和連桿軸承(由于該類軸承工作載荷的大小和方向都隨時間變化，因此通常稱為動載荷軸承)，是內燃機最為關鍵的摩擦副之一，它不僅影響到內燃機工作的可靠性和耐久性，還影響到內燃機進一步強化的潛力。

目前，汽車發(fā)動機主軸承、凸輪軸軸承及連桿大頭軸承主要采用滑動軸承，而少數(shù)發(fā)動機的凸輪軸軸承采用了滾動軸承。根據摩擦學理論，滾動摩擦比滑動摩擦的能量損失要小一個數(shù)量級左右，在相同的工況條件下，滾動軸承的摩擦損失遠小于滑動軸承，因此，軸承滾動化成為了發(fā)動機減摩降耗的一個重要嘗試。

滾動軸承的性能及其可靠性是滾動軸承最重要的性能指標，但由于影響軸承性能的因素太多，進行滾動軸承性能試驗是一種有效途徑。軸承試驗是軸承設計和制造過程中必不缺少的重要驗證過程，其中，試驗軸承的加載負荷作為軸承試驗機測試的重要參數(shù)，其準確性直接影響軸承試驗的結果。目前傳統(tǒng)的滾動軸承試驗裝置加載特性單一，不能進行多變載荷的加載，而真實內燃機中動載滾動軸承常處于交變載荷中工作，因此傳統(tǒng)的滾動軸承性能試驗裝置無法進行內燃機動載滾動軸承試驗。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種基于絲桿傳動的可加載交變載荷的滾動軸承性能試驗裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)：

基于絲桿傳動的可加載交變載荷的滾動軸承性能試驗裝置，滾動軸承包括軸承內圈、套設在軸承內圈外部的軸承外圈、設置在軸承外圈與軸承內圈之間的保持架以及多個沿軸承內圈的周向均勻布設在保持架上的滾動體，所述的裝置包括工作臺、設置在工作臺上的旋轉軸支撐機構、沿水平方向貫穿旋轉軸支撐機構的旋轉軸、設置在工作臺上并與旋轉軸的一端傳動連接的驅動電機以及設置在工作臺上并與旋轉軸相適配的交變載荷加載單元，該交變載荷加載單元包括套設在旋轉軸外部的夾塊組件以及設置在工作臺上并分別位于夾塊組件兩側的第一旋轉電機及第二旋轉電機；所述的第一旋轉電機與夾塊組件之間設有第一絲桿傳動加載機構，該第一絲桿傳動加載機構包括與第一旋轉電機傳動連接的第一絲桿傳動組件以及設置在第一絲桿傳動組件與夾塊組件之間的第一彈簧加載組件，所述的第一絲桿傳動組件包括與第一旋轉電機傳動連接的第一絲桿、套設在第一絲桿上并與第一絲桿相適配的第一螺母以及設置在第一螺母上的第一滑塊；所述的第二旋轉電機與夾塊組件之間設有第二絲桿傳動加載機構，該第二絲桿傳動加載機構包括與第二旋轉電機傳動連接的第二絲桿傳動組件以及設置在第二絲桿傳動組件與夾塊組件之間的第二彈簧加載組件，所述的第二絲桿傳動組件包括與第二旋轉電機傳動連接的第二絲桿、套設在第二絲桿上并與第二絲桿相適配的第二螺母以及設置在第二螺母上的第二滑塊。第一旋轉電機帶動第一絲桿轉動，使第一螺母沿第一絲桿軸向運動，并帶動第一滑塊往復運動；第二旋轉電機帶動第二絲桿轉動，使第二螺母沿第二絲桿軸向運動，并帶動第二滑塊往復運動。將待試驗的滾動軸承置于夾塊組件之間，并套設在旋轉軸上；驅動電機帶動旋轉軸轉動，第一旋轉電機、第二旋轉電機分別通過第一滑塊、第二滑塊帶動第一彈簧加載組件、第二彈簧加載組件對夾塊組件施加作用力，進而實現(xiàn)對滾動軸承交變載荷的加載。