[發明專利]滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 202110292147.2
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113049789B
• 公開（公告）日: 2023-07-11
• 發明（設計）人: 溫保崗;燕敬祥;張旭;于茂林;馮冰;孟慶國;陶學恒
• 申請（專利權）人: 大連工業大學;山東凱美瑞軸承科技有限公司
• 主分類號: G01N33/28
• 分類號: G01N33/28;G01N33/30
• 代理公司: 遼寧鴻文知識產權代理有限公司 21102
• 代理人: 楊植

本發明屬于軸承試驗技術領域，具體涉及滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置及試驗方法。其中，滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置包括驅動系統、箱體、觀測系統和試驗臺底座，驅動系統、箱體和觀測系統均通過螺栓安裝在試驗臺底座上；驅動系統與箱體通過聯軸器連接，驅動系統設置于箱體左側，箱體安裝有被試軸承，箱體右側設置觀測系統。本發明綜合采用高速攝像機與熱成像儀并配合一側透明的玻璃端蓋結構，結合潤滑油中的示蹤因子的方法，可直觀實現潤滑油在軸承腔內的流動特性測試；本發明同時采用熱成像儀獲取潤滑油分布溫度特性，配合流動特性觀測，研究潤滑油流動特性與溫度之間的關聯。

技術領域

本發明屬于軸承試驗技術領域，具體涉及滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置及試驗方法，其是一種測試滾動軸承潤滑油流動及溫度特性的試驗裝置。

背景技術

滾動軸承是旋轉機械的關鍵零部件，而潤滑使軸承零部件接觸表面形成油膜，減小摩擦進而減小生熱，因此潤滑對滾動軸承至關重要。潤滑又可分為油潤滑、脂潤滑，油潤滑是滾動軸承普通采用的一種潤滑方式，潤滑油的流動特性直接影響著軸承的性能，尤其是溫度特性，因此研究滾動軸承潤滑油的流動特性以及與溫度特性間的關聯關系對于提高軸承潤滑、改善軸承內部結構設計有著重要作用，因此迫切需要專用的滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置。

目前存在一些針對軸承潤滑油的軸承試驗機，但是他們均是對潤滑油性能進行測試，不能觀測潤滑油在軸承的流動狀態和溫度特性，例如專利：滾動軸承潤滑工況實驗模擬裝置及測量方法(CN102353334A)，是對軸承運動狀態進行主要的測量分析，而不注重潤滑油的流動特性和溫度特性；專利：滾動軸承潤滑模擬實驗裝置(CN202189050U)，雖然可以模擬重負荷滾動軸承現場工況，并且同時放置多套實驗軸承，只研究監測各種潤滑油、潤滑脂對軸承性能的影響，觀察不到潤滑油流動特性；專利：滾動軸承潤滑油膜厚度測試裝置及其測試方法(CN103615994A)，采用超聲波膜厚測量技術獲得滑差因素作用下滾動軸承接觸部位測點的實時膜厚數值，是對潤滑油所形成的油膜進行測量，也是不注重潤滑油本身的流動特性與溫度特性；專利：一種軸承可視化試驗裝置及方法(CN110307979A)，該裝置通過設置全透明的外端蓋與內油封，能夠全程可視化觀察并實時監測不同工況下軸承運行及潤滑狀況，然而沒有設置一種合理觀測系統，以及測試方法，不能有效分析潤滑流動與溫度特性。綜上所述，現有軸承試驗機缺少對軸承潤滑油的流動特性與溫度特性的試驗，測試方法空白，因此有必要研究一種對滾動軸承潤滑油流動與溫度特性測試的試驗裝置，并提出試驗方法，為潤滑油和軸承結構的優化設計提供支撐。

發明內容

本發明旨在解決現有技術中的不足，提出一種基于高速攝像機與熱成像儀的滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置，并提出潤滑油中示蹤因子潤滑油流動特性的試驗方法，能夠有效觀測到軸承潤滑油流動特性與溫度特性。

第一方面，本發明提供了一種滾動軸承潤滑油流動及溫度特性試驗裝置，其包括驅動系統1、箱體2、觀測系統3和試驗臺底座4，所述的驅動系統1、箱體2和觀測系統3均通過螺栓安裝在試驗臺底座4上；所述的驅動系統1與箱體2通過聯軸器12連接，驅動系統1設置于箱體2左側，箱體2安裝有被試軸承233，箱體2右側設置觀測系統3。

所述的驅動系統1包括驅動電機11、聯軸器12、電機底座13；其中，所述的驅動電機11的輸出主軸與聯軸器12連接，通過聯軸器12將扭矩傳遞至箱體2的主軸系統21；所述的電機底座13的上表面和下表面分別通過緊固螺栓連接驅動電機11和試驗臺底座4；通過控制驅動電機11的轉速，控制主軸系統21的轉速，進而實現被試軸承系統23的速度調節。

所述的箱體2包括主軸系統21、加載系統22、被試軸承系統23、箱體左上蓋24、箱體右上蓋25、箱體底座26和箱體玻璃端蓋27；所述的主軸系統21由驅動系統1提供動力，帶動被試軸承系統23，同時加載系統22對被試軸承系統23加載載荷，模擬載荷工況。