连杆同步带式关节轴承试验装置的制作方法

本发明涉及一种轴承试验装置，尤其是涉及一种连杆同步带式关节轴承试验装置。

背景技术：

关节轴承主要由一个带外球面的内圈和带一个内球面的外圈组成，广泛应用于航空飞行器摆动构件连接。航空飞行器在飞行过程中任何零部件的损坏都会带来灾难性的后果，因此对航空飞行器零部件寿命检测工作相当重要。零部件寿命检测工作通常是通过模拟零部件的工作环境进行疲劳试验，将试验得到的疲劳寿命值除以一个安全系数得到零部件的服役寿命。

关节轴承作为航空飞行器的一个重要组成部分也必须进行疲劳试验。传统的关节轴承疲劳试验机为曲柄滑块机构，不能实现同时对多个轴承进行试验，效率非常低。

技术实现要素：

为了解决背景技术中传统关节磨损试验机试验效率低等缺点，本发明提出一种高效的关节轴承试验装置，能克服了现有试验装置将试验关节轴承通过轴和联轴器和电机相连后效率低等缺点，能准确完成轴承疲劳寿命的试验。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括曲柄、连杆、摇杆、大小同步轮、轴、试验关节轴承、控制油路，油缸，曲柄、连杆和摇杆依次连接构成曲柄摇杆机构，摇杆固定在大同步轮Ⅰ端面上，摇杆沿大同步轮Ⅰ的径向，摇杆的端部位于大同步轮Ⅰ的圆心，大同步轮Ⅰ和大同步轮Ⅱ之间通过同步带连接形成带传动，同步带经过小同步轮并通过带传动使得小同步轮和大同步轮同步旋转，小同步轮经轴与试验关节轴承的内圈同轴连接，试验关节轴承的外圈固定，试验关节轴承经控制油路与油缸固定连接。试验关节轴承的载荷加载通过油缸、控制油路实现。

本发明通过连杆和同步带相结合的传动往复运动结构设计实现了对关节轴承顺逆时针旋转摆动的试验检测。

通过增加连接在同步带上的小同步轮数量，增加同时进行试验的试验关节轴承的数量。

所述同步带经过多个小同步轮，多个小同步轮的同侧端面位于同一个平面上。

不同试验关节轴承的控制油路各不相同，且油路压力可调。

所述的摇杆为可嵌套结构，即摇杆的长度能够随具体工况进行嵌套拉长或者嵌套缩短。

本发明具有的有益效果是：

1、本发明试验装置实现的往复旋转运动可以较好地模拟关节轴承真实的摆转运动工况，使得轴承疲劳寿命的试验结果更为精确。

2、可以同时对同批次的轴承进行不同载荷下的试验，大大提高试验效率，并且也可以对不同批次的轴承在相同载荷条件下进行对比试验。

3、通过调整摇杆的长度可以实现不同摆幅，适应于摆幅不同的场合。

附图说明

图1是本发明关节轴承试验装置主视示意图。

图2是本发明关节轴承试验装置俯视示意图(不包括曲柄摇杆机构)。

其中：(1)曲柄、(2)连杆、(3)摇杆、(4)大同步轮Ⅰ、(5)同步带、(6)大同步轮Ⅱ、(7)小同步轮Ⅰ、(8)小同步轮N、(9)轴Ⅰ、(10)轴N、(11)试验关节轴承Ⅰ、(12)试验关节轴承N、(13)控制油路、(14)油缸。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明具体实施包括曲柄1、连杆2、摇杆3、大小同步轮、轴、试验关节轴承、控制油路，油缸，曲柄1、连杆2和摇杆3依次连接构成曲柄摇杆机构，曲柄1一端固定，曲柄1另一端经连杆2和摇杆3一端连接，摇杆3固定在大同步轮Ⅰ4端面上，摇杆3沿大同步轮Ⅰ4的径向，摇杆3另一端的端部位于大同步轮Ⅰ4的圆心，大同步轮Ⅰ4和大同步轮Ⅱ6之间通过同步带5连接形成带传动，同步带5经过小同步轮并通过带传动使得小同步轮和大同步轮同步旋转，小同步轮经轴与试验关节轴承的内圈同轴连接，试验关节轴承的外圈固定，试验关节轴承经控制油路13与油缸14固定连接。试验关节轴承的载荷加载通过油缸、控制油路实现。

摇杆为可嵌套结构，即摇杆的长度能够随具体工况进行嵌套拉长或者嵌套缩短。

本发明具体实施可以通过增加连接在同步带10上的小同步轮数量，增加同时进行试验的试验关节轴承的数量。不同试验关节轴承的控制油路可以各不相同，且油路压力可调。

如图1和2所示，同步带5经过多个小同步轮Ⅰ7、小同步轮Ⅱ...小同步轮N8，多个小同步轮的同侧端面位于同一个平面上，轴Ⅰ9、轴Ⅱ...轴N10的一端分别与小同步轮Ⅰ7、小同步轮Ⅱ...小同步轮N8固连，另一端分别于试验关节轴承Ⅰ11、试验关节轴承Ⅱ...试验关节轴承N12的内圈过盈配合，试验关节轴承Ⅰ11、试验关节轴承Ⅱ...试验关节轴承N12的外圈固定。

小同步轮Ⅰ、Ⅱ...N、轴Ⅰ、Ⅱ...N、试验关节轴承Ⅰ、Ⅱ...N数目相同都为N个，且N的取值范围为2～10个。

本发明的工作过程是：

工作时，曲柄1为主动件，其余为被动件。

摇杆3将输出的往复摆动运动驱动大同步轮Ⅰ4往复摆动，大同步轮Ⅰ4将其运动通过同步带5传递给小同步轮Ⅰ、Ⅱ...N，小同步轮Ⅰ、Ⅱ...N将其往复摆动运动通过轴Ⅰ、Ⅱ...N传递给试验关节轴承Ⅰ、Ⅱ...N的内圈，使得试验关节轴承Ⅰ、Ⅱ...N的内圈相对各自外圈做往复摆动运动以模拟真实的运动工况。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。