一种高速航空轴承试验装置的制作方法

本实用新型涉及一种高速航空轴承试验装置。

背景技术：

随航空发动机结构、工况日益复杂，作为航空发动机轴系支撑、传动的航空轴承工况也更加特殊。航空轴承外圈旋转内圈圆周静止的工况占比较低，通用试验器结构均为内圈旋转外圈静止，难以满足验证要求。采用通用试验器验证得出的结果受多方面因素影响难以等效评估轴承设计合理性。目前尚未有针对外圈旋转内圈圆周静止试验工况设计的航空轴承试验装置，导致此类工况航空轴承试验器验证工作难以开展。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有试验装置结构均适用于内圈旋转外圈静止的轴承，难以满足内圈圆周静止外圈旋转的轴承的验证的问题，进而提出一种高速航空轴承试验装置。

一种高速航空轴承试验装置，该包括轴承内圈定心轴、定心轴端盖压板、试验轴承拆卸环、定心轴压盖、转子主轴、承载轴承拆卸环、承载轴承压盖、承载轴承、承载轴承底座、轴承间隔套、支撑轴承、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、支撑轴承底座、转子主轴端盖压板、联轴器、床体和动力头；

所述轴承内圈定心轴、定心轴端盖压板、试验轴承拆卸环、定心轴压盖、转子主轴、承载轴承拆卸环、承载轴承压盖、承载轴承、承载轴承底座、轴承间隔套、支撑轴承、第一锁紧螺母、第二锁紧螺母、支撑轴承底座、转子主轴端盖压板、联轴器、床体和动力头同轴设置；

所述转子主轴左部为轴承箱，右部为轴承安装轴，轴承安装轴中心为轴向孔，轴向孔左端与轴承箱连通，轴向孔右端封闭；轴承箱上设置有轴向回油孔；

所述定心轴端盖压板套装在轴承内圈定心轴左部且与轴承内圈定心轴通过花键连接；定心轴端盖压板外圆周与床体固接；轴承内圈定心轴右侧依次为定心轴压盖和转子主轴；试验轴承拆卸环套装在轴承内圈定心轴中部，轴承内圈定心轴右部伸入轴承箱内部，定心轴压盖设置于轴承内圈定心轴右侧的轴承箱内；

所述承载轴承拆卸环、承载轴承、轴承间隔套、支撑轴承、第一锁紧螺母和第二锁紧螺母从左至右依次套装在转子主轴右部的轴承安装轴上；承载轴承底座套装在承载轴承上，支撑轴承底座套装在支撑轴承上且与床体固接，转子主轴端盖压板设置于支撑轴承底座右侧并与支撑轴承底座固接，转子主轴右端通过联轴器与动力头连接；承载轴承压盖设置于承载轴承轴承外圈左侧；

所述定心轴压盖与轴承内圈定心轴通过螺栓连接；

所述承载轴承压盖与承载轴承通过螺栓连接；

所述承载轴承压盖的内径大于承载轴承外圈内径小于承载轴承外圈外径；

所述第一锁紧螺母和第二锁紧螺母与转子主轴通过螺纹连接；

所述轴承内圈定心轴右部外径小于轴承箱内径。

本实用新型高速航空轴承试验装置的工作原理为：

组装实验装置，将实验轴承安装在轴承内圈定心轴的右部轴承箱内，启动动力头，带动联轴器和转子主轴进行高速转动，进而带动实验轴承进行高速转动，并通过轴向加载零件a向轴承内圈定心轴左端施加轴向载荷，轴向载荷通过轴承内圈定心轴传递给实验轴承，通过径向加载零件b向承载轴承上施加径向载荷，径向载荷通过承载轴承和转子主轴传递给实验轴承，按实验设计即可完成实验。

本实用新型具备以下有益效果：

1、本实用新型在不改变已有对称式高速航空试验器原有主体机械结构的前提下，通过对转子系统和部分轴承外圈固定座进行重新设计，改变局部设计结构，将内圈旋转外圈静止的对称式高速航空试验装置结构改进为试验轴承外圈旋转内圈圆周静止，且轴向可串动的结构以实现航空轴承外圈旋转内圈圆周静止工况验证。

2、本实用新型轴承内圈定心轴与定心轴端盖压板采用花键结构连接固定，可实现圆周止转功能且能够保证轴承定心精度和同轴度，并保证了轴、径向载荷可有效施加。

3、本实用新型转子主轴轴承箱上设置了回油孔，通过转子主轴回转，产生的离心力，将实验轴承润滑油通过回油孔甩出，实现润滑油回流，防止实验轴承转子主轴侧回油不畅通造成积油，引起热搅拌造成轴承异常温升失效。

附图说明：

图1为本实用新型高速航空轴承试验装置示意图，其中a为轴向加载零件，b为径向载荷零件，c为实验轴承；

图2为本实用新型转子主轴剖视图；

图3为本实用新型轴承内圈定心轴与定心轴端盖压板连接位置花键结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3说明本实施方式，本实施方式一种高速航空轴承试验装置，该高速航空轴承试验装置包括轴承内圈定心轴1、定心轴端盖压板2、试验轴承拆卸环3、定心轴压盖4、转子主轴5、承载轴承拆卸环6、承载轴承压盖7、承载轴承8、承载轴承底座9、轴承间隔套10、支撑轴承11、第一锁紧螺母12、第二锁紧螺母13、支撑轴承底座14、转子主轴端盖压板15、联轴器16、床体17和动力头18；

所述轴承内圈定心轴1、定心轴端盖压板2、试验轴承拆卸环3、定心轴压盖4、转子主轴5、承载轴承拆卸环6、承载轴承压盖7、承载轴承8、承载轴承底座9、轴承间隔套10、支撑轴承11、第一锁紧螺母12、第二锁紧螺母13、支撑轴承底座14、转子主轴端盖压板15、联轴器16、床体17和动力头18同轴设置；

所述转子主轴5左部为轴承箱5-1，右部为轴承安装轴5-2，轴承安装轴5-2中心为轴向孔5-3，轴向孔5-3左端与轴承箱5-1连通，轴向孔5-3右端封闭；轴承箱5-1上设置有轴向回油孔5-4；

所述定心轴端盖压板2套装在轴承内圈定心轴1左部且与轴承内圈定心轴1通过花键连接；定心轴端盖压板2外圆周与床体17固接；轴承内圈定心轴1右侧依次为定心轴压盖4和转子主轴5；试验轴承拆卸环3套装在轴承内圈定心轴1中部，轴承内圈定心轴1右部伸入轴承箱5-1内部，定心轴压盖4设置于轴承内圈定心轴1右侧的轴承箱5-1内；

所述承载轴承拆卸环6、承载轴承8、轴承间隔套10、支撑轴承11、第一锁紧螺母12和第二锁紧螺母13从左至右依次套装在转子主轴5右部的轴承安装轴5-2上；承载轴承底座9套装在承载轴承8上，支撑轴承底座14套装在支撑轴承11上且与床体17固接，转子主轴端盖压板15设置于支撑轴承底座14右侧并与支撑轴承底座14固接，转子主轴5右端通过联轴器16与动力头18连接；承载轴承压盖7设置于承载轴承8轴承外圈左侧。

本实施方式具备以下有益效果：

1、本实施方式在不改变已有对称式高速航空试验器原有主体机械结构的前提下，通过对转子系统和部分轴承外圈固定座进行重新设计，改变局部设计结构，将内圈旋转外圈静止的对称式高速航空试验装置结构改进为试验轴承外圈旋转内圈圆周静止，且轴向可串动的结构以实现航空轴承外圈旋转内圈圆周静止工况验证。

2、本实施方式轴承内圈定心轴与定心轴端盖压板采用花键结构连接固定，可实现圆周止转功能且能够保证轴承定心精度和同轴度，并保证了轴、径向载荷可有效施加。

3、本实施方式转子主轴轴承箱上设置了回油孔，通过转子主轴回转，产生的离心力，将实验轴承润滑油通过回油孔甩出，实现润滑油回流，防止实验轴承转子主轴侧回油不畅通造成积油，引起热搅拌造成轴承异常温升失效。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述定心轴压盖4与轴承内圈定心轴1通过螺栓连接。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述承载轴承压盖7与承载轴承8通过螺栓连接。其它步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述承载轴承压盖7的内径大于承载轴承8外圈内径小于承载轴承8外圈外径。其它步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述第一锁紧螺母12和第二锁紧螺母13与转子主轴5通过螺纹连接。其它步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：所述轴承内圈定心轴1右部外径小于轴承箱5-1内径。其它步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。