[發(fā)明專利]一種實(shí)現(xiàn)多維激振加載的滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110102854.0
• 申請(qǐng)日: 2021-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112763217B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王延忠;賈彥蓉;張東彬;鄂世元;宮盛瀚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/045
• 分類號(hào): G01M13/045
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)多維激振加載的滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，該裝置可以實(shí)現(xiàn)軸承試驗(yàn)機(jī)的軸向和徑向振動(dòng)激勵(lì)，以及對(duì)試驗(yàn)軸承徑向和軸向的加載，實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承實(shí)際的外部振動(dòng)和受載工況的模擬。本發(fā)明包括軸向振動(dòng)裝置、底座、徑向振動(dòng)裝置、試驗(yàn)機(jī)主體、軸向加載裝置、徑向加載裝置、電機(jī)。軸向振動(dòng)裝置和徑向振動(dòng)裝置通過(guò)螺栓連接在底座上，分別安裝在試驗(yàn)機(jī)的軸向和徑向，振動(dòng)裝置的執(zhí)行元件為電動(dòng)激振器，通過(guò)振動(dòng)桿對(duì)試驗(yàn)機(jī)主體施加多維振動(dòng)激勵(lì)；試驗(yàn)機(jī)主體和底座之間采用柔性材料連接的結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)機(jī)主體在振動(dòng)激勵(lì)作用下，通過(guò)柔性材料的彈性變形實(shí)現(xiàn)相對(duì)于底座的振動(dòng)位移。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)多維激振加載的滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，適用于主動(dòng)振動(dòng)的滾動(dòng)軸承的壽命試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)可靠性試驗(yàn)。

背景技術(shù)

滾動(dòng)軸承被稱為“工業(yè)的關(guān)節(jié)”，現(xiàn)如今廣泛使用在各類機(jī)械設(shè)備中，但是由于國(guó)外對(duì)高性能高可靠性滾動(dòng)軸承設(shè)計(jì)方法的封鎖，國(guó)內(nèi)對(duì)高性能軸承的設(shè)計(jì)方法還有很大的進(jìn)步空間，航空、航天、高鐵等領(lǐng)域的高性能高壽命滾動(dòng)軸承幾乎都依賴進(jìn)口，亟需開(kāi)展高性能滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)可靠性的相關(guān)研究。目前對(duì)高性能滾動(dòng)軸承可靠性的研究是國(guó)家的重點(diǎn)研究方向，研究滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)可靠性相關(guān)內(nèi)容，需要滾動(dòng)軸承振動(dòng)試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，普通的試驗(yàn)臺(tái)難以滿足要求，所以需要搭建模擬滾動(dòng)軸承運(yùn)行過(guò)程中復(fù)雜振動(dòng)工況的試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，獲得軸承的性能參數(shù)，進(jìn)而依據(jù)動(dòng)態(tài)可靠性理論指導(dǎo)高性能滾動(dòng)軸承的設(shè)計(jì)。故本發(fā)明為高性能滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)可靠性設(shè)計(jì)方法研究提供了試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對(duì)滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)可靠性試驗(yàn)的要求，設(shè)計(jì)一種實(shí)現(xiàn)多維激振加載的滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，并利用其試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行高性能滾動(dòng)軸承動(dòng)態(tài)可靠性的設(shè)計(jì)研究。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種實(shí)現(xiàn)多維激振加載的滾動(dòng)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)，其特征包括：軸向振動(dòng)裝置(1)、底座(2)、軸向加載裝置(3)、徑向振動(dòng)裝置(4)、徑向加載裝置(5)、試驗(yàn)機(jī)主體(6)、電機(jī)(7)。試驗(yàn)機(jī)主體(6)采用螺栓連接的結(jié)構(gòu)，將其固定在底座(2)上，通過(guò)柔性材料的彈性變形實(shí)現(xiàn)振動(dòng)位移；電機(jī)(7)通過(guò)柔性聯(lián)軸器與試驗(yàn)機(jī)主體的主軸(18)相連，傳遞轉(zhuǎn)矩；徑向加載裝置(5)和軸向加載裝置(3)均選用液壓油缸(36)(34)，通過(guò)加載桿(37)(35)對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行多維加載；徑向振動(dòng)裝置(4)和軸向振動(dòng)裝置(1)的執(zhí)行元件采用電動(dòng)式激振器(33)(30)，高頻振動(dòng)通過(guò)振動(dòng)桿(32)(31)來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)主體的多維振動(dòng)，模擬實(shí)際工況，探究軸承動(dòng)態(tài)可靠性方法。

所述試驗(yàn)體主體(6)包括軸承箱下座(8)、第一陪試軸承端蓋(9)、第一陪試軸承套環(huán)(10)、試驗(yàn)軸承端蓋(11)、試驗(yàn)軸承套環(huán)(12)、徑向加載桿(13)、軸承箱上座(14)、第二陪試軸承套環(huán)(15)、調(diào)整環(huán)(16)、油封(17)、主軸(18)、第二陪試軸承端蓋(19)、第一陪試軸承(20)、第二軸套(21)、長(zhǎng)軸套(22)、試驗(yàn)軸承(23)、第一軸套(24)、第二陪試軸承(25)和軸向加載桿(26)。

所述螺紋連接結(jié)構(gòu)包括柔性材料(27)、環(huán)形墊片(28)、螺栓(29)，通過(guò)四個(gè)柔性螺紋連接結(jié)構(gòu)，將試驗(yàn)機(jī)主體固定在底座(6)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)小幅度的多維振動(dòng)；電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與主軸(18)連接，通過(guò)聯(lián)軸器將轉(zhuǎn)矩由電機(jī)(7)傳給主軸(18)，聯(lián)軸器可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整電機(jī)軸與主軸(18)的安裝距，主軸(18)帶動(dòng)試驗(yàn)軸承(23)以及陪試軸承(20)(25)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)軸套、套環(huán)、軸肩以及端蓋固定試驗(yàn)軸承(23)的軸向和徑向位置；軸承箱上座(14)和軸承箱下座(8)通過(guò)四組六角頭螺栓(29)進(jìn)行連接，兩端用軸端蓋(9)(19)配合固定螺栓以及密封圈，為軸承試驗(yàn)提供一個(gè)密閉的環(huán)境，彈簧墊圈起到方式固定螺栓松動(dòng)的作用。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：