专利名称：轿车轮毂轴承喷泥沙试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及轮毂轴承模拟试验技术领域，一种轿车轮毂轴承喷泥沙试验机；尤其适合第一代、第二代和第三代轿车前、后轮毂轴承在泥浆、盐水等环境条件下，进行径向力和轴向力方向变化的模拟耐久性试验。
背景技术：
目前，随着对轿车轮毂轴承性能要求的不断提高，轿车轮毂轴承生产方及需求方都迫切需要一种专用试验设备考核轮毂轴承在某些特殊环境下，如泥浆、盐水等环境条件下的性能表现，现有的轮毂轴承试验设备一般无此功能，或者功能简单，模拟特征不明显，现在市场上还没有这种专门急需的喷泥沙试验机。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种轿车轮毂轴承喷泥沙试验机；可对第一、二代轿车前后轮毂轴承，第三代轿车轮毂轴承单元在泥浆、盐水环境下按照载荷譜、速度譜进行耐久性试验。
为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，具有传动机构，加载机构，泥沙环境模拟机构、控制机构和机架；其控制机构由计算机经变频器控制机架上的传动机构，传动机构经加载轴连接试验轮毂轴承；其机架上的加载机构由独立的液压站经轴向加载和径向加载分别连接在加载轴承的加载板上；其机架上的泥沙环境模拟机构由泥沙循环系统的泥沙出口和喷气装置的喷气出口连接到试验轮毂轴承左右的两个端面，其试验轮毂轴承外罩有一个封闭沙箱。
所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其机架由呈箱形床身上的一端装置有一个“槽”形支架，“槽”形支架底部由螺栓固定连接；“槽”形支架顶部装置有一个传动轴由螺栓固定连接，“槽”形支架内的中部装置有一个轴向加载油缸由螺栓固定连接；床身另一端下方装置有径向加载油缸；其上方装置有一个箱形支架板，支架板上方装置有一个喷泥沙环境的封闭沙箱，支架板底部由螺栓固定连接；床身底部一侧装置有交流电机，另一侧装置有泥沙泵和调压阀并由螺栓固定连接。
所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其传动机构由传动轴一端固定连接皮带盘，皮带盘经皮带连接固定在床身底部交流电机轴上的皮带盘，其皮带盘外有一个皮带罩，皮带罩固定在“槽”形支架和床身上；传动轴另一端连接弹性联轴器，弹性联轴器的另一端连接加载轴，加载轴的另一端经联结盘与轮毂轴承的内圈连接，轮毂轴承的外圈经螺栓固定连接在轴承座上，轴承座固定在床身的支架板上部，由螺栓固定连接。
所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其加载机构包括径向加载和轴向加载两部分；其轴向加载油缸后端固定在“槽”形支架上，油缸前端的活塞杆连接轴向力传感器，轴向传感器另一端连接关节轴承，关节轴承经支架盘固定连接在加载板上，加载板上端有螺栓连接加载轴承外圈，加载轴承内圈与加载轴紧连接；其径向加载油缸前端由螺栓固定连接在垫板上，垫板连接在床身的下方由螺栓固定，径向油缸的活塞杆连接径向力传感器，径向力传感器另一端经径向臂连接关节轴承，关节轴承经支架盘固定连接在“L”形支板上，“L”形支板的另一端由螺栓固定连接在加载板上。
所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其泥沙环境模拟机构，由床身底部的泥沙泵的出口连接泥沙管，泥沙管的另一端连接阀门，阀门的另一端经泥沙管连接泥沙分配块的进口；泥沙分配块呈矩形体，泥沙分配块上设置有两个出口，泥沙分配块上面的一个出口连接泥沙管，泥沙管另一端的出口对着轮毂轴承一侧的内外圈；泥沙分配块侧面的一个出口连接泥沙管，泥沙管另一端的出口对着轮毂轴承的另一侧的内外圈；泥沙分配块由螺栓固定在支架板上，支架板侧面有一个泥沙接盘，泥沙接盘呈漏斗形，漏斗底端的下水口连接回水泥沙管，回水泥沙管的另一端连接泥沙泵；空气压缩机经供气管连接调压阀的输入端，在床身底部的调压阀输出端连接供气管，供气管的另一端连接压缩气分配块；压缩气分配块呈矩形体，压缩气分配块上面的气体出口连接喷气管，喷气管的另一端位于轮毂轴承的一侧的内外圈旁的泥沙管的下端；压缩气分配块侧面的气体出口连接喷气管，喷气管的另一端位于轮毂轴承另一侧的内外圈旁的泥沙管的一端；其轮毂轴承、泥沙分配块、泥沙管、压缩气分配块和喷气管外装置有一个防溅有机玻璃罩。
由于采用以上所述的技术方案，本实用新型具有如下优越性该轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，在一个相对密闭的泥沙箱内实现了所有的喷泥沙功能；对泥沙、盐水的流量、开停时间都可以控制；该设备与普通轮毂模拟试验机相比的一个特点时结构形式更加模拟轴承的实际工况，轴承的受力情况与实际应用更接近，可对第一代和第二代轿车前、后轮毂轴承，第三代轿车轮毂轴承单元在受径向力和轴向力方向的变化下，在泥沙、盐水喷射等特殊环境下，按照载超譜、速度譜进行模拟及耐性试验，泥沙箱密封良好，将试验件与非试验件分开。泥沙泵通过泥沙管输送进泥沙箱，由压缩空气将泥沙、盐水喷向试验轴承，泥沙在重力作用下通过泥沙接盘又流回泥沙泵，该试验机控制系统采用计算机自动控制，系统可监控试验机的转速、温度、载荷、振动、电流、试验时间、循环次数等，用户可自行编谱进行试验。传动系统由变频器控制交流电机，通过弹性连轴器带动加载轴旋转，驱动试验轮毂轴承，最高转速达3000r/min可以实现无级调速；加载系统为独立的液压站，压力大小由比例减压阀调整；试验机最大载荷径向15KN，轴向正负15KN。是在特殊环境条件下的模拟实验设备，充分模拟了轮毂轴承的泥沙工作环境，可以满足目前绝大部分轮毂轴承的泥沙性能试验，泥沙箱与试验机是可拆卸的，将泥沙箱拆下后亦可进行一般耐久性试验。
图1是轿车轮毂轴承喷泥沙试验机结构的主观图；图2是轿车轮毂轴承喷泥沙试验机结构的侧视图；
图中1-床身；2-传动轴；3-弹性联轴器；4-加载轴；5-轮毂轴承；6-联结盘；7-加载板；8-泥沙泵；9-调压阀；10-有机玻璃罩；11-“槽”形支架；12-皮带盘；13-交流电机；14-皮带罩；15-供气管；16-轴承座；17-支架板；18-轴向加载油缸；19-轴向力传感器；20-关节轴承；21-支架盘；22-加载轴承；23-径向加载油缸；24-径向力传感器；25-径向臂；26-“L”形支板；27-泥沙管；28-阀门；29-泥沙分配块；30-泥沙接盘；31-回水泥沙管；32-喷气管；33-压缩分配块。
具体实施方式
如图1、2所示该轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，具有传动机构，加载机构，泥沙环境模拟机构、控制机构和机架；其控制机构由计算机经变频器控制机架上的传动机构，传动机构经加载轴(4)连接试验轮毂轴承(5)；其机架上的加载机构由独立的液压站经轴向加载和径向加载分别连接在加载轴承的加载板(7)上；其机架上的泥沙环境模拟机构由泥沙循环系统的泥沙出口和喷气装置的喷气出口连接到试验轮毂轴承(5)左右的两个端面，其试验轮毂轴承外罩有一个封闭沙箱。其机架由呈箱形床身(1)上的一端装置有一个“槽”形支架(11)，“槽”形支架底部由螺栓固定连接；“槽”形支架顶部装置有一个传动轴(2)由螺栓固定连接，“槽”形支架内的中部装置有一个轴向加载油缸(18)由螺栓固定连接；床身另一端下方装置有径向加载加载油缸(23)；其上方装置有一个箱形支架板(17)，支架板上方装置有一个喷泥沙环境的封闭沙箱，支架板底部由螺栓固定连接；床身底部一侧装置有交流电机(13)，另一侧装置有泥沙泵(8)和调压阀(9)并由螺栓固定连接。其传动机构由传动轴(2)一端固定连接皮带盘(12)，皮带盘经皮带连接固定在床身底部一侧交流电机(13)轴上的皮带盘，其皮带盘外有一个皮带罩(14)，固定在“槽”形支架和床身上；传动轴另一端连接弹性联轴器(3)，弹性联轴器的另一端连接加载轴(4)，加载轴的另一端经联结盘(6)与轮毂轴承的内圈连接，轮毂轴承的外圈经螺栓固定连接在轴承座(16)上，轴承座固定在床身的支架板(17)上部。
其加载机构包括径向加载和轴向加载两部分；其轴向加载油缸(18)后端固定在“槽”形支架上，油缸前端的活塞杆连接轴向力传感器(19)，轴向力传感器另一端连接关节轴承(20)，关节轴承经支架盘(21)固定连接在加载板上(7)，加载板上端有螺栓连接加载轴承(22)外圈，加载轴承内圈与加载轴紧连接；其径向加载油缸(23)前端由螺栓固定连接在垫板上，垫板由螺栓固定连接在床身(1)的下方，径向加载油缸的活塞杆连接径向力传感器(24)，径向力传感器另一端经径向臂(25)连接关节轴承(20)，关节轴承经支架盘(21)固定连接在“L”形支板上(26)，“L”形支板的另一端由螺栓固定连接在加载板上(7)。其泥沙环境模拟机构，由床身底部的泥沙泵(8)的输出口连接泥沙管道(27)，泥沙管道的另一端连接阀门(28)，阀门的另一端经泥沙管道连接泥沙分配块(29)的进口；泥沙分配块呈矩形体，其设置有两个出口，其上面的一个出口连接泥沙管道(27)，泥沙管道另一端的出口对着轮毂轴承一侧的内外圈；其侧面的一个出口连接泥沙管道(27)，泥沙管道另一端的出口对着轮毂轴承的另一侧的内外圈；泥沙分配块由螺栓固定在支架板(17)上，支架板侧面有一个泥沙接盘(30)，泥沙接盘呈漏斗形，漏斗底端的下水口连接回水泥沙管(31)，回水泥沙管的另一端连接泥沙泵(8)；空气压缩机经供气管道(15)连接调压阀(9)的输入端，床身底部的调压阀输出端连接供气管道(15)，供气管道的另一端连接压缩气分配块(33)；压缩气分配块呈箱形，上面的气体出口连接喷气管(32)，喷气管的另一端位于轮毂轴承的一侧的内外圈旁的泥沙管道(27)的下端；其侧面的气体出口连接喷气管(32)，喷气管的另一端位于轮毂轴承另一侧的内外圈旁的泥沙管道(27)的下端；其轮毂轴承、泥沙分配块、泥沙管道、压缩气分配块和喷气管外装置有一个封闭的防溅有机玻璃罩(10)。
轿车轮毂轴承在进行喷泥沙试验时，在一个相对密闭的泥沙箱内进行喷泥沙试验，其装置的防尘有机玻璃罩将试验件与非试验件分开；首先将试验轮毂轴承内圈装在加载轴上，轮毂轴承外圈固定装在轴承座上，按一定比例配好泥沙或者盐水；泥沙泵的开、停及间隔时间可以自动控制；当泥沙泵启动时，泥沙泵将事先按一定比例配好的泥沙或者盐水通过泥沙管输送进泥沙箱，通过压缩空气将泥沙、盐水喷向试验轮毂轴承，泥沙在重力作用下通过泥沙接盘又流回到泥沙泵，泥沙流量和压缩空气压力大小可手动调节；当建立了模拟轮毂轴承的泥浆环境，启动交流电机带动传动机构，由电机皮带盘经皮带带动传动轴，传动轴经弹性联轴器带动加载轴承内的加载轴，加载轴穿过防溅有机玻璃罩带动连接在加载轴上的试验轮毂轴承转动；同时，加载机构由独立的液压站通过径向和轴向装置加载到加载轴的加载板上；加载板上的加载轴承带动加载轴上的试验轮毂轴承，在轴向载荷和径向载荷两个方向受到两个相对独立的作用力；压力大小由比例减压阀调整，试验机最大载荷径向15KN，轴向正负15KN；其控制系统采用计算机控制监控试验机的转速、温度、载荷、振动、电流、试验时间、循环次数等，用户可自行编谱进行试验，泥沙箱与试验机是可拆卸的，将泥沙箱拆下后亦可进行一般耐久性试验。
权利要求1.一种轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，具有传动机构，加载机构，泥沙环境模拟机构、控制机构和机架；其特征在于其控制机构由计算机经变频器控制机架上的传动机构，传动机构经加载轴连接试验轮毂轴承(5)；其机架上的加载机构由独立的液压站经轴向加载和径向加载分别连接在加载轴承(22)的加载板(7)上；其机架上的泥沙环境模拟机构由泥沙循环系统的泥沙出口和喷气装置的喷气出口连接到试验轮毂轴承左右的两个端面，其试验轮毂轴承外罩有一个封闭沙箱。
2.如权利要求1所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其特征在于其机架由呈箱形床身上的一端装置有一个“槽”形支架(11)，“槽”形支架底部由螺栓固定连接；“槽”形支架顶部装置有一个传动轴(2)由螺栓固定连接，“槽”形支架内的中部装置有一个轴向加载油缸(18)由螺栓固定连接；床身另一端下方装置有径向加载油缸(23)；其上方装置有一个箱形支架板(17)，支架板上方装置有一个喷泥沙环境的封闭沙箱，支架板底部由螺栓固定连接；床身底部一侧装置有交流电机(13)，另一侧装置有泥沙泵(8)和调压阀(9)并由螺栓固定连接。
3.如权利要求1所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其特征在于其传动机构由传动轴(2)一端固定连接皮带盘(12)，皮带盘经皮带连接固定在床身底部一侧的交流电机(13)轴上的皮带盘，其皮带盘外有一个皮带罩(14)，固定在“槽”形支架和床身上；传动轴另一端连接弹性联轴器(3)，弹性联轴器的另一端连接加载轴(4)，加载轴的另一端经联结盘(6)与轮毂轴承的内圈连接，轮毂轴承的外圈经螺栓固定连接在轴承座(16)上，轴承座固定在床身的支架板(17)上部。
4.如权利要求1所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其特征在于其加载机构包括径向加载和轴向加载两部分；其轴向加载油缸(18)后端固定在“槽”形支架上，油缸前端的活塞杆连接轴向力传感器(19)，轴向力传感器另一端连接关节轴承(20)，关节轴承经支架盘(21)固定连接在加载板上(7)，加载板上端有螺栓连接加载轴承(22)外圈，加载轴承内圈与加载轴紧连接；其径向加载油缸(23)前端由螺栓固定连接在垫板上，垫板由螺栓固定连接在床身(1)的下方，径向加载油缸的活塞杆连接径向力传感器(24)，径向力传感器另一端经径向臂(25)连接关节轴承(20)，关节轴承经支架盘(21)固定连接在“L”形支板上(26)，“L”形支板的另一端由螺栓固定连接在加载板上(7)。
5.如权利要求1所述的轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，其泥沙环境模拟机构，由床身底部的泥沙泵(8)的输出口连接泥沙管道(27)，泥沙管道的另一端连接阀门(28)，阀门的另一端经泥沙管道连接泥沙分配块(29)的进口；泥沙分配块呈矩形体，其设置有两个出口，其上面的一个出口连接泥沙管(27)，泥沙管道另一端的出口对着轮毂轴承一侧的内外圈；其侧面的一个出口连接泥沙管(27)，泥沙管道另一端的出口对着轮毂轴承的另一侧的内外圈；泥沙分配块由螺栓固定在支架板(17)上，支架板侧面有一个泥沙接盘(30)，泥沙接盘呈漏斗形，漏斗底端的下水口连接回水泥沙管(31)，回水泥沙管的另一端连接泥沙泵(8)；空气压缩机经供气管道(15)连接调压阀(9)的输入端，床身底部的调压阀输出端连接供气管道(15)，供气管道的另一端连接压缩气分配块(33)；压缩气分配块呈箱形，上面的气体出口连接喷气管(32)，喷气管的另一端位于轮毂轴承的一侧的内外圈旁的泥沙管道(27)的下端；其侧面的气体出口连接喷气管(32)，喷气管的另一端位于轮毂轴承另一侧的内外圈旁的泥沙管道(27)的下端；其轮毂轴承、泥沙分配块、泥沙管道、压缩气分配块和喷气管外装置有一个封闭的防溅有机玻璃罩(10)。
专利摘要本实用新型涉及轮毂轴承模拟试验技术领域，一种轿车轮毂轴承喷泥沙试验机，具有传动机构，加载机构，泥沙环境模拟机构、控制机构和机架，其控制机构由计算机经变频器控制机架上的传动机构，传动机构经加载轴连接试验轮毂轴承(5)；其机架上的加载机构由独立的液压站经轴向加载和径向加载分别连接在加载轴承(22)的加载板(7)上；其机架上的泥沙环境模拟机构由泥沙循环系统的泥沙出口和喷气装置的喷气出口连接到试验轮毂轴承左右的两个端面，其试验轮毂轴承外罩有一个封闭沙箱。可对第一、二代轿车前后轮毂轴承，第三代轿车轮毂轴承单元在泥浆、盐水环境下按照载荷谱、速度谱进行耐久性试验。
文档编号G01M13/00GK2859499SQ200520032608
公开日2007年1月17日 申请日期2005年11月11日 优先权日2005年11月11日
发明者张金焕, 许冬冬, 郭绍鹏, 李勒东, 瞿庆春, 贾虹 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司