关节轴承轴向极限载荷试验夹具的制作方法

本发明属于轴承检测技术领域，涉及一种关节轴承轴向极限载荷试验夹具。

背景技术：

关节轴承又称球面滑动轴承，基本型是由具有球形滑动球面接触表面的内、外圈组成，具有载荷能力大、抗冲击、抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等特点，广泛应用于航空航天、工程机械、载重汽车、水利设施等方面。根据其结构和类型的不同，可承受径向载荷、轴向载荷，或者是径向、轴向同时作用的联合载荷。关节轴承的安装要求在于，在保证径向承载能力的同时，轴承能够承受尽可能大的轴向力、保证轴承的启动力矩、旋转灵活性等不受影响。

目前，关节轴承轴向极限载荷试验中使用的夹具由一个底座、关节轴承、压头、位移传感器等组成。关节轴承安装在底座的盲孔中，压头安装在关节轴承的内圈孔中，位移传感器固定在底座上。该试验夹具中，底座上的盲孔与关节轴承配合，是重要的工作表面，对其结构和尺寸精度有很高的要求，尤其是盲孔底部的直角处，对其过渡圆角的尺寸要求严格，应比关节轴承外圈的倒角小，目前常用的关节轴承的倒角最大为0.2mm，因此要求过渡圆角的半径应远小于0.2mm，盲孔的内径也有精度要求，这些要求造成了盲孔的加工难度大，加工成本高。

而且，目前的夹具结构是一体化，在进行不同尺寸规格的关节轴承试验时需要重新整体加工，增加了试验成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种关节轴承轴向极限荷载试验夹具，将试验夹具设计为分体式，其结构简单，加工难度小，降低了试验成本。

本发明是这样实现的：

一种关节轴承轴向极限载荷试验夹具，其包括外套、支座、压头、底座以及位移传感器，所述外套为中部设有通孔的倒凹字形结构，所述支座为内部中空的凸字形结构，所述外套套接在所述支座上半部分的外部，所述外套的内表面的下部与所述支座上半部分的外表面接触，所述外套的下端面与所述支座的下半部分的上端面接触，关节轴承安装在所述外套与所述支座形成的盲孔中，所述关节轴承的外圆的上部卡接在所述外套中部的通孔内，所述关节轴承的外圆的下部卡接在所述支座上部的通孔内；所述压头安装在所述关节轴承的内圈孔中；所述底座为内部中空的凸字形结构，所述底座的上半部分嵌套入所述支座的下半部分的中空结构内，所述底座的下半部分的上端面与所述支座的底面接触；所述位移传感器依次穿过所述底座和支座的中部，所述位移传感器的顶端与所述压头的下端面接触。

优选地，所述支座的上半部分与下半部分为一体成型结构。

优选地，所述支座的上半部分为内部中空的圆柱形结构，所述支座的下半部分的上端面上设有与所述支座的上半部分配合的卡槽，所述支座的上半部分的下端卡接在所述卡槽内。

优选地，所述支座内部的中空结构包括上部的第一通孔、中部的第二通孔以及下部的第三通孔，所述第一通孔位于所述支座的上半部分的内部，所述第二通孔和第三通孔位于所述支座的下半部分的内部，所述第一通孔容纳有所述关节轴承和压头的下部，所述第二通孔容纳有所述底座的上半部分，所述第三通孔容纳有所述底座的下半部分。

优选地，所述第三通孔的直径大于所述第一通孔的直径，所述第一通孔的直径大于所述第二通孔的直径。

优选地，所述压头为t型结构，所述压头的竖直部分嵌套入所述关节轴承的内圈孔中。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

①本发明将试验夹具设计为分体式，由外套和支座形成盲孔，将盲孔的加工变成通孔和端面的加工，而且，盲孔底部的直角处无过渡圆角，无需对该处的过渡圆角进行专门的加工，降低了加工难度和成本；

②本发明将试验夹具设计为分体式，底座单独加工，底座可以用于不同尺寸规格的试验，无需更换，通用性强，且降低了夹具的加工成本和试验成本。

附图说明

图1为本发明的关节轴承轴向极限载荷试验夹具的结构示意图；

图2为本发明的另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

如图1所示，本发明的关节轴承轴向极限载荷试验夹具，其包括外套3、支座2、压头4、底座1以及位移传感器6，外套3为中部设有通孔的倒凹字形结构，支座2为内部中空的凸字形结构，外套3套接在支座2上半部分的外部，外套3的内表面的下部与支座2上半部分的外表面接触，外套3的下端面与支座2的下半部分的上端面接触，关节轴承5安装在外套3与支座2形成的盲孔中，关节轴承5的外圆的上部卡接在外套3中部的通孔内，关节轴承5外圆的下部卡接在支座2上部的通孔内，支座2和外套3分别给关节轴承5以支撑；压头4为t型结构，压头4的竖直部分嵌套入关节轴承5的内圈孔中，压头4顶部与万能试验机接触；底座1为内部中空的凸字形结构，底座1的上半部分嵌套入支座2的下半部分的中空结构内，底座1的下半部分的上端面与支座2的底面接触；位移传感器6依次穿过底座1和支座2的中部，位移传感器6的顶端与压头4的下端面接触。

在本实施例中，支座2的上半部分和下半部分为一体成型结构。支座2的内部中空结构包括上部的第一通孔21、中部的第二通孔22以及下部的第三通孔23，第一通孔21位于支座2的上半部分的内部，第二通孔22和第三通孔23位于支座2的下半部分的内部，第三通孔23的直径大于第一通孔21的直径，第一通孔21的直径大于第二通孔22的直径，第一通孔21容纳有关节轴承5和压头4的下部，第二通孔22容纳有底座1的上半部分，第三通孔23容纳有底座1的下半部分。

进行关节轴承轴向极限载荷试验时，将关节轴承5装入外套3和支座2所形成的盲孔中，外套3和支座2分别给关节轴承5以支撑，压头4装入关节轴承5的内圈孔中，将位移传感器6安装固定在底座1上，并调整位移传感器6的位置使之与压头4的下端面接触。试验时，通过万能试验机或其他加载设备对压头4按照相应的程序施加规定的载荷，通过位移传感器6测量加载和卸载过程中关节轴承5的轴向位移变化。

如图2所示，在另一实施例中，支座2的上半部分为内部中空的圆柱形结构，支座2的下半部分的上端面上设有与支座2的上半部分配合的卡槽24，支座2的上半部分的下端卡接在支座2的下半部分的卡槽24内，支座2的内部中空结构包括上部的第一通孔21、中部的第二通孔22以及下部的第三通孔23，第一通孔21位于支座2的上半部分的内部，第二通孔22和第三通孔23位于支座2的下半部分的内部，第三通孔23的直径大于第一通孔21的直径，第一通孔21的直径大于第二通孔22的直径，第一通孔21容纳有关节轴承5和压头4的下部，第二通孔22容纳有底座1的上半部分，第三通孔23容纳有底座1的下半部分。

进行关节轴承轴向极限载荷试验时，将支座2的上半部分卡接在支座2的下半部分的上端面的卡槽24内，支座2的上半部分与外套2形成盲孔，将关节轴承5装入盲孔中，外套3和支座2分别给关节轴承5以支撑，压头4装入关节轴承5的内圈孔中，将位移传感器6安装固定在底座1上，并调整位移传感器6的位置使之与压头4的下端面接触。试验时，通过万能试验机或其他加载设备对压头4按照相应的程序施加规定的载荷，通过位移传感器6测量加载和卸载过程中关节轴承5的轴向位移变化。在进行不同尺寸规格的关节轴承轴向极限载荷试验时，可无需更换底座和支座的下半部分，只需根据关节轴承的尺寸重新加工支座的上半部分和外套，降低加工难度和成本。

综上，本发明的试验夹具在针对不同尺寸规格的关节轴承时，无需更换底座，只需更换合适规格的外套和支座即可。相对于现有技术，本发明将一体式改为分体式设计，将原来的底座内的盲孔分解为外套和支座形成的盲孔，将盲孔的加工变成通孔和端面的加工，而且，盲孔底部的直角处无过渡圆角，无需对该处的过渡圆角进行专门的加工，降低了加工难度和成本，便于安装。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。