轴承扭矩测试装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种轴承扭矩测试装置，其包括：一底板；一驱动单元，该驱动单元固定于所述底板；一测试单元，该测试单元连接于所述驱动单元，该驱动单元为所述测试单元提供动力，一在线观测单元，该在线观测单元包括一传感器，该传感器的一端与所述测试单元相连；一加载单元，该加载单元与所述传感器的另一端相连，用于对所述测试轴承加载。
【专利说明】轴承扭矩测试装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轴承扭矩测试装置，尤其涉及一种能够承受轴向载荷的轴承的扭矩测试装置。
【背景技术】
[0002]轴承是各类航空、重工以及先进制造装备等领域内不可或缺的关键部件。据统计，目前使用的轴承中约90%都采用脂润滑。脂润滑具有油润滑所不可比拟的优势，即摩擦系数低、消耗低以及无需附加循环供给装置等。多数情况下，脂润滑轴承的重新填脂周期较长，大大降低了生产制造和运行维护成本以及能源消耗。脂润滑的机理与油润滑有很大不同，且润滑脂更能适应重载、高温等苛刻工况。极端苛刻工况将导致轴承中润滑剂寿命急剧缩短，如高压和高温可能使润滑脂流失、结构发生变化。由此会带来轴承内润滑脂失效，摩擦增加，进而导致运动副的精度和稳定运行的能力急剧降低，并时常伴随由于过热行为而产生的灾难性事故。轴承中的润滑脂在工作过程中会产生复杂的物理化学变化，直接决定其润滑寿命。这些变化在宏观上表现为润滑剂在轴承内的分布、摩擦力以及温度等的变化；在微观上表现为成分分离、氧化变质等一系列物理化学变化。
[0003]目前已有一些测试仪器用于测量润滑剂的摩擦特性。例如专利号201110417343.4的专利公开一种卧式轴承摩擦力矩测量装置采用卧式结构，并同时实现两个方向上的加载，能更贴切的模拟轴承的实际工况；例如专利号201310517828.X的专利公开一种轴承实际工况下摩擦力矩的测试装置及方法利用气浮平台微摩擦力矩的特性对轴承实际使用工况(不同预紧力)下的摩擦力矩进行测试，解决了现有的轴承摩擦力矩测试仪器不能充分模拟轴承在实际工况中的摩擦力矩的技术问题。
[0004]以上公开的专利中的测试设备虽然能进一步模拟轴承的实际工况，但目前多数轴承试验台结构复杂庞大，且不便于拆卸，既影响测量精度又无法对工作后的轴承内润滑剂进行原位取样。因此，研制结构简单方便，且既能够精确测量轴承摩擦力矩和温度，又易于对脂润滑轴承进行原位取样的研究设备有很重要的意义。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种结构简单方便，且既能够精确测量轴承摩擦力矩和温度，又易于对脂润滑轴承进行原位取样的轴承扭矩测试装置。
[0006]一种轴承扭矩测试装置，其包括:一底板；一驱动单元，该驱动单元固定于所述底板；一测试单元，该测试单元连接于所述驱动单元，该驱动单元为所述测试单元提供动力，该测试单元包括主轴、测试轴承、测试轴承座、测试轴承室，测试轴承室端盖、支承法兰、两个第一支承轴承、支承轴箱、所述主轴的一端固定于驱动单元，另一端安装于所述测试轴承，该测试轴承为推力轴承或向心推力轴承，该测试轴承通过所述测试轴承座固定于所述测试轴承室，所述测试轴承室端盖固定于所述测试轴承室，所述支承法兰通过所述两个第一支承轴承与所述支承轴箱相连，该支撑轴箱安装于所述底板，且相对于该底板可以滑动；一在线观测单元，该在线观测单元包括一传感器，该传感器的一端与所述测试单元相连；一加载单元，该加载单元与所述传感器的另一端相连，用于对所述测试轴承加载。
[0007]与现有技术相比较，本发明提供的轴承扭矩测试装置结构简单，可以模拟实际轴承的载荷条件，在高接触压力和高温条件下实现轴承扭矩的在线观测。并且，可将热电偶丝深入测试轴承箱内，同步测量温升，获得更多实时信息。由于采用推力轴承或向心推力轴承，非常便于对工作后轴承轨道内部润滑脂进行取样和原位观测。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明实施方式提供的轴承扭矩测试装置的主视图。
[0009]图2是本发明实施方式提供的轴承扭矩测试装置的俯视图。
[0010]图3是本发明实施方式提供的轴承扭矩测试装置的侧视图。
[0011]图4是本发明实施方式提供的轴承扭矩测试装置中测试单元的剖面结构示意图。
[0012]图5是本发明实施方式提供的轴承扭矩测试装置中加载单元的剖面结构示意图。
[0013]主要元件符号说明 _
【权利要求】
1.一种轴承扭矩测试装置，其包括: 一底板； 一驱动单元，该驱动单元固定于所述底板； 一测试单元，该测试单元连接于所述驱动单元，该驱动单元为所述测试单元提供动力，该测试单元包括主轴、测试轴承、测试轴承座、测试轴承室、测试轴承室端盖、支承法兰、两个第一支承轴承和支承轴箱，所述主轴的一端固定于驱动单元，另一端安装于所述测试轴承，该测试轴承为推力轴承或向心推力轴承，该测试轴承通过所述测试轴承座固定于所述测试轴承室，所述测试轴承室端盖固定于所述测试轴承室，所述支承法兰通过所述两个第一支承轴承与所述支承轴箱相连，该支撑轴箱安装于所述底板，且相对于该底板可以滑动； 一在线观测单 元，该在线观测单元包括一传感器，该传感器的一端与所述测试单元相连； 一加载单元，该加载单元与所述传感器的另一端相连，用于对所述测试轴承加载。
2.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述测试单元中主轴和测试轴承之间进一步包括一测试轴承定位轴套，为所述测试轴承提供安装端面。
3.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述测试单元进一步包括两个支承轴箱端盖和两个限位套，该两个支承轴箱端盖分别固定于所述支承轴箱的两端，所述两个限位套分别固定于所述支承法兰。
4.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述测试单元进一步包括两个第二支承轴承和一个主轴箱，所述测试单元中的主轴通过所述两个第二支承轴承连接于所述主轴箱，该主轴箱固定于所述底板。
5.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述驱动单元包括电机、电机座以及联轴器，所述电机固定在所述电机座，该电机座固定在所述底板，所述联轴器固定在所述电机的主轴，将该电机主轴的转动传递到所述测试单元。
6.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述在线观测单元进一步包括法兰，所述传感器一端连接到所述法兰，该法兰连接到所述支承法兰，进而与所述测试单元相连。
7.如权利要求1所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述加载单元包括一支座，该支座安装于所述底板，且相对于该底板可以滑动，所述在线观测单元的传感器另一端固定于所述支座；一弹簧套筒，该弹簧套筒固定于所述支座；一弹簧中心轴，该弹簧中心轴固定在所述弹簧套筒内；一弹簧，该弹簧固定于所述弹簧中心轴；一固定支座，该固定支座固定于所述底板；一螺纹加载棒，该螺纹加载棒螺纹连接于所述固定支座，旋动所述螺纹加载棒挤压所述弹簧可以对所述测试轴承进行加载。
8.如权利要求7所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述支座具有一孔，所述弹簧套筒一端的中心位置设置有一凸台，该凸台与所述支座的孔匹配，所述弹簧套筒通过该凸台定位并固定于所述支座。
9.如权利要求8所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述弹簧套筒另一端设置有一中心孔，所述弹簧中心轴穿过所述弹簧套筒的中心孔固定在所述弹簧套筒内。
10.如权利要求9所述的轴承扭矩测试装置，其特征在于:所述螺纹加载棒中心具有一中心孔，该中心孔的直径大于弹簧中心轴的外径且小于所述弹簧的外径，该螺纹加载棒可以挤压所述弹簧对所述测试轴承进行加载。
【文档编号】G01M13/04GK104019990SQ201410260484
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】郭丹, 黄鹭, 温诗铸, 雒建斌 申请人:清华大学