专利名称：滚动轴承疲劳寿命强化试验机的制作方法
技术领域：
本发明轴承的疲劳寿命测试技术领域，具体涉及一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机。
背景技术：
滚动轴承是广泛应用的机械基础件，其质量的好坏直接影响到主机性能的优劣， 而轴承寿命则是轴承质量的综合反映。所谓轴承的寿命是指轴承中任一滚动体或滚道出现 疲劳剥落前的总转数，或在一定转速下的工作小时数。由此可见，其试验结果的可靠性在很 大程度上取决于对发生滚动轴承接触疲劳失效作出判断的准确与否。所以说，对滚动轴承 的寿命试验进行准确测试，并在疲劳失效发生之时进行准确预报具有重要的经济价值。
根据现有的轴承寿命理论，滚动轴承疲劳寿命指轴承在使用过程中，随着使用时 间的增加，轴承的一个套圈(或垫圈)或滚动体材料上出现第一个疲劳扩展迹象之前，轴承 的一个套圈(或垫圈)相对于另一个套圈(或垫圈)旋转的转数。而科学准确地预测轴承 疲劳寿命一直是机械工程学者关心又难以解决的难题。 现有技术中，目前已有的疲劳寿命试验机有ZS型轴承寿命试验机以及杭州轴承 试验研究中心研发的ABLT型轴承寿命试验机；由于ZS型轴承寿命试验机试验精度低、加载 系统不稳定、没有自动控制系统，远远不能满足大量试验工作的需要，现在已经较少使用。 ABLT型轴承寿命试验机具有很多类型，主要包括试验头部件、传动机构、控制系统、加载机 构以及润滑机构，每次可试验四套轴承，传动轴通过传动带轮输入扭矩，主电动机变速装置 通过同步带使扭矩传人传动轴，传动带轮内孔孔径上下一致以便拓展变速范围。主电动机 采用交流变频电动机，通过变频来实现无级调速。在试验轴承的外侧设置有振动传感器，在 试验轴承试验轴内部安装一支温度传感器，分别监测轴承的振动和温度。
ABLT型轴承寿命试验机与ZS型轴承寿命试验机相比，虽然基本能满足大多数滚 动轴承疲劳寿命强化试验的需要，而且采用了自动化控制技术，具有操作方便的特点；在一 定程度上提高了精度、提高了使用可靠、减少了劳动强度。然而由于其采用带传动试验轴 承，轴承按照匀速或变速向同一个方向转动进行试验，造成其测得的轴承疲劳寿命精度还 是不能显著的提高；另外其检测轴承失效的监测装置为温度传感器和振动传感器，并不能 很灵敏的检测试验中轴承已经失效。本发明由此而来。
发明内容
本发明目的在于提供一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，解决了现有技术中滚动
轴承疲劳寿命强化试验机检测精度比较低、轴承寿命测试的结果不可靠等问题。 为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是 —种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，包括内设置试验轴承的试验头部件、设置在 试验头部件外侧的传动机构、加载机构和控制系统，所述加载机构通过液压管路与试验头 部件连接给试验轴承实施加载负荷；其特征在于所述传动机构为可换向的液压马达，所述传动机构与试验轴承连接驱动试验轴承往复旋转；所述试验头部件外侧还设置监测试验轴 承的扭力情况的扭力传感器，所述控制系统接受扭力传感器信息并根据信息控制加载机构 和传动机构停机。 优选的，所述传动机构为油压马达，所述传动机构与试验轴承间设置传动轴，所述 传动轴一端固定套设有试验轴承内圈，另一端与传动机构固定。 优选的，所述试验头部件包括试验头座和安装在试验头座内的试验头，所述试验 头内设置传动轴，所述试验轴承套装在传动轴上，试验轴承内圈外侧轴向设置锁紧螺母紧 固，所述试验轴承外圈外侧轴向设置安装在传动轴上的端部载荷；所述试验轴承外圈外侧 径向设置径向载荷。 优选的，所述试验轴承为每4个轴承为一组的试验轴承组；两两轴承间设置隔离 套；所述试验头内还设置方便拆卸试验轴承的拆卸环；所述拆卸环设置在每组试验轴承组 的中间位置。 优选的，所述试验轴承外侧设置保护试验轴承的垫块，所述垫块与设置在试验头 部件外侧的扭力传感器连接。 优选的，所述加载机构包括加压油缸，所述加压油缸管路连入试验头部件内，并分 别给予端部载荷和径向载荷以加载负荷。 优选的，所述试验机还设置为试验轴承和传动轴提供润滑的润滑机构，所述润滑 机构通过管路与试验头部件连接。 优选的，所述传动轴外侧或试验轴承内外圈间设置润滑脂提供润滑。 优选的，所述试验机还设置有机架部件，所述试验头部件、传动机构加载系统设置
在机架部件上，所述控制系统设置在机架部件的一侧。 相比于现有技术中的解决方案，本发明优点是 1.本发明技术方案中采用液压马达传动传动轴，使试验轴承在测试过程中往复来 回转动，通过这种测试方式更能体现轴承在使用过程中的状态，所以这种测试结果更为可罪。 2.本发明技术方案中采用扭力传感器检测试验轴承的失效；该传感器通过设定 扭矩测力仪上的力矩的上限报警来控制往复寿命试验机24小时的无人监控，当力矩达到 上限报警值时扭矩测力仪给控制系统的可编程控制器1个信号，控制系统的可编程控制器 控制工作加载机构的液压站及传动机构油压马达停机，智能计数器记录下此时的轴承往复 次数，旋转扭矩测力仪则显示报警上限的力矩。 本发明技术方案中控制系统可以运用可编程控制器控制工作液压站上的双向电 磁阀来控制轴承来回摆动；可编程控制器控制光电编码器来控制轴承来回摆动的角度；通 过手工加压柄控制加压油缸调到所需的载荷来给试验轴承提供试验载荷；用智能计数器来 记录轴承往复摆动的次数；用旋转扭矩测力仪来时时监测轴承试验时的力矩。其工作过程 可以如下开机前，先将控制系统上的智能计数器及扭矩测力仪复数，再开始新的试验。将 试验轴承装在试验头部件里，开动油压马达，旋加压手柄通过加压油缸给试验轴承加载荷， 开润滑油泵对传动轴和试验轴承进行润滑；然后开始试验。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述 图1为本发明实施例滚动轴承疲劳寿命强化试验机的结构示意图； 图2为图1的A处放大示意图。 其中1为试验轴承；2为试验头部件；3为传动机构；4为加载机构；5为扭力传感 器；6为传动轴；7为润滑机构；8为机架部件； 21为试验头座；22为试验头；23为锁紧螺母；24为端部载荷；25为径向载荷。
具体实施例方式
以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明 本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做 进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。 实施例如图，该滚动轴承疲劳寿命强化试验机，包括内设置试验轴承1的试验头 部件2、设置在试验头部件2外侧的传动机构3、加载机构4、控制系统、试验轴承和传动轴提 供润滑的润滑机构7以及机架部件8，所述试验头部件、传动机构加载系统设置在机架部件 上，所述控制系统设置在机架部件的一侧。 所述加载机构4通过液压管路与试验头部件2连接给试验轴承实施加载负荷；加 载机构包括加压油缸，所述加压油缸管路连入试验头部件内，并分别给予端部载荷和径向 载荷以加载负荷。所述润滑机构通过管路与试验头部件连接。所述传动机构为可换向的油 压马达，所述传动机构与试验轴承间设置传动轴6，所述传动轴一端固定套设有试验轴承内 圈，另一端与传动机构固定，所述传动机构3通过传动轴传动试验轴承1往复旋转；所述试 验头部件2外侧还设置监测试验轴承的扭力情况的扭力传感器5，所述控制系统接受扭力 传感器信息并根据信息控制加载机构4和传动机构3停机。 试验头部件2包括试验头座21和安装在试验头座内的试验头22，所述试验头内设 置传动轴6，所述试验轴承套装在传动轴6上，试验轴承内圈外侧轴向设置锁紧螺母23紧 固，所述试验轴承外圈外侧轴向设置安装在传动轴6上的端部载荷24 ;所述试验轴承外圈 外侧径向设置径向载荷25。所述试验轴承为每4个轴承为一组的试验轴承组；两两轴承间 设置隔离套；所述试验头内还设置方便拆卸试验轴承的拆卸环；所述拆卸环设置在每组试 验轴承组的中间位置。所述试验轴承外侧设置保护试验轴承的垫块，所述垫块与设置在试 验头部件外侧的扭力传感器5连接。 当传动轴外侧或试验轴承内外圈间设置润滑脂可提供润滑，无需使用润滑机构进 行润滑。 本试验机通过采用液压马达传动传动轴，使试验轴承在测试过程中往复来回转
动；采用扭力传感器检测试验轴承的失效；通过传动机构和监测装置的重新设计使得轴承
的寿命测试结果更为可靠；也使测试的过程更贴近轴承的实际使用状态。 该扭力传感器通过设定扭矩测力仪上的力矩的上限报警来控制往复寿命试验机
24小时的无人监控，当力矩达到上限报警值时扭矩测力仪给控制系统的可编程控制器1个
信号，控制系统的可编程控制器控制工作加载机构的液压站及传动机构油压马达停机，这
时智能计数器记录下此时的轴承往复次数，旋转扭矩测力仪则显示报警上限的力矩。
控制系统可以采用可编程控制器控制实现，通过可编程控制器与加载机构、传动 机构、润滑机构的连接来控制测试的运行、停止。如本实施例中可以运用可编程控制器控制 加载机构的工作液压站上的双向电磁阀来控制轴承来回摆动；可以通过可编程控制器控制 光电编码器来控制轴承来回摆动的角度；另外，本实施例采用手工加压柄控制加压油缸调 到所需的载荷来给试验轴承提供试验载荷；用智能计数器来记录轴承往复摆动的次数；用 旋转扭矩测力仪来时时监测轴承试验时的力矩。 本试验机运行前，先将控制系统上的智能计数器及扭矩测力仪复数，再开始新的 试验。将试验轴承装在试验头部件里，开动油压马达，旋加压手柄通过加压油缸给试验轴承 加载荷，开润滑油泵对传动轴和试验轴承进行润滑；然后开始试验。 上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是 能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精
神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，包括内设置试验轴承(1)的试验头部件(2)、设置在试验头部件(2)外侧的传动机构(3)、加载机构(4)和控制系统，所述加载机构(4)通过液压管路与试验头部件(2)连接给试验轴承实施加载负荷；其特征在于所述传动机构为可换向的液压马达，所述传动机构(3)与试验轴承(1)连接驱动试验轴承往复旋转；所述试验头部件(2)外侧还设置监测试验轴承的扭力情况的扭力传感器(5)，所述控制系统接受扭力传感器信息并根据信息控制加载机构(4)和传动机构(3)停机。
2. 根据权利要求1所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述传动机构为油压马达，所述传动机构与试验轴承间设置传动轴(6)，所述传动轴一端固定套设有试验轴承内圈，另一端与传动机构固定。
3. 根据权利要求2所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述试验头部件(2)包括试验头座(21)和安装在试验头座内的试验头(22)，所述试验头内设置传动轴(6)，所述试验轴承套装在传动轴(6)上，试验轴承内圈外侧轴向设置锁紧螺母(23)紧固，所述试验轴承外圈外侧轴向设置安装在传动轴(6)上的端部载荷(24);所述试验轴承外圈外侧径向设置径向载荷(25)。
4. 根据权利要求3所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述试验轴承为每4个轴承为一组的试验轴承组；两两轴承间设置隔离套；所述试验头内还设置方便拆卸试验轴承的拆卸环；所述拆卸环设置在每组试验轴承组的中间位置。
5. 根据权利要求3所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述试验轴承外侧设置保护试验轴承的垫块，所述垫块与设置在试验头部件外侧的扭力传感器(5)连接。
6. 根据权利要求1所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述加载机构包括加压油缸，所述加压油缸管路连入试验头部件内，并分别给予端部载荷和径向载荷以加载负荷。
7. 根据权利要求1所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述试验机还设置为试验轴承和传动轴提供润滑的润滑机构(7)，所述润滑机构通过管路与试验头部件连接。
8. 根据权利要求1所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述传动轴外侧或试验轴承内外圈间设置润滑脂提供润滑。
9. 根据权利要求1所述的滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征在于所述试验机还设置有机架部件(8)，所述试验头部件、传动机构加载系统设置在机架部件上，所述控制系统设置在机架部件的一侧。
全文摘要
本发明公开了一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，包括内设置试验轴承(1)的试验头部件(2)、设置在试验头部件(2)外侧的传动机构(3)、加载机构(4)和控制系统，所述加载机构(4)通过液压管路与试验头部件(2)连接给试验轴承实施加载负荷；其特征在于所述传动机构为可换向的液压马达，所述传动机构(3)与试验轴承(1)连接驱动试验轴承往复旋转；所述试验头部件(2)外侧还设置监测试验轴承的扭力情况的扭力传感器(5)，所述控制系统接受扭力传感器信息并根据信息控制加载机构(4)和传动机构(3)停机。该机器测试精度稿、寿命测试结果更为可靠。
文档编号G01M13/00GK101699242SQ20091020925
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月27日 优先权日2009年10月27日
发明者崔丽, 施善忠 申请人:苏州轴承厂有限公司