一种轴承、齿轮故障模拟试验台的制作方法

本实用新型涉及一种轴承、齿轮故障模拟试验台，具体可实现轴承和齿轮故障模拟，不同状态轴承的快速更换，不同状态齿轮的切换。

背景技术：

随着机械行业的应用范围越来越广，机械设备的重要性也随之体现出来，机械设备中零部件的使用寿命和安全性成为了人们关注的重点，如何行之有效地模拟实际状况下机械零件的运行情况显得十分重要。轴承和齿轮作为机械设备中不可或缺的重要零部件，它们的使用性能和寿命对机械设备正常运行起着至关重要的作用，其中轴承属于机械设备中重要的支撑部件，承受着大部分载荷，也是最容易发生损坏的部件，齿轮作为机械传动中重要零部件，它广泛应用于变速器及传动装置，其性能的好坏直接影响机械设备的工作效率，因此对轴承和齿轮故障的研究显得尤为重要。

我国现有的大部分故障模拟试验台性能过于单一，一般都是针对齿轮故障模拟或针对轴承故障模拟，大大降低了产品的利用率，限制了试验台的使用范围，当需要对轴承进行故障模拟时，为了监测不同类型的故障轴承，传统试验台在轴承的更换方面需要进行一系列的拆装操作，装配过程显得较为繁琐，以及在不同类型齿轮故障模拟之间无法行之有效的切换。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本实用新型需要解决的技术问题是提供一种能够同时实现轴承和齿轮故障模拟试验台，能够实现不同故障轴承的快速更换，能够实现不同故障齿轮的故障模拟。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种轴承、齿轮故障模拟试验台，其特征在于：该试验台由底座、电机、轴承座、张紧轮、皮带轮、齿轮箱、主轴构成。电机与齿轮箱安装在底座上，底座上安装有2个轴承座，分别为轴承座I与轴承座II，齿轮箱通过皮带与主轴上的皮带轮相连。

所述张紧轮用来进行轴承故障模拟和齿轮故障模拟的切换，当单独进行轴承的故障模拟时，松开张紧轮，使皮带处于非工作状态。当单独进行齿轮故障模拟时，将皮带安装到指定位置，张紧轮张紧，轴承座II上换上正常轴承，即可进行不同故障齿轮的故障模拟。

所述轴承座2用来进行更换不同状态的轴承，分别是：正常状态轴承、疲劳剥落轴承、保持架断裂轴承、外圈磨损轴承、内圈磨损轴承，待检测轴承内圈装有带有锥度的轴套，相应主轴位置上有与之相配合的锥度，在轴的末端安装螺母使轴承不能轴向移动，这样可实现不同状态的轴承的快速更换。

所述齿轮箱内部装有齿轮组，有五个不同状态的齿轮，分别是：正常齿轮，齿面胶合齿轮，齿轮断齿齿轮，齿面磨损齿轮，齿面点蚀齿轮。通过齿轮齿条结构以及拨叉可以实现不同状态齿轮之间的切换。

本实用新型与现有的技术相比有益效果为：

本试验台集轴承故障模拟与齿轮故障模拟方案于一体，可实现轴承故障模拟与齿轮故障模拟的快速转换，转换装置通过皮带和张紧轮实现。在轴承故障模拟时，对被试验轴承内圈安装一个带有锥度的轴套，通过这种设计能够快速简便的实现不同状态轴承之间的转换，大大的缩短了轴承更换时间。

附图说明

图1为本实用新型实验台整体结构示意图。

图2为本实用新型齿轮箱内部结构图。

图3为本实用新型轴承座II处的剖视图。

图4为本实用新型张紧轮结构图。

1、底座，2、电机，3、联轴器，4、轴承座I，5、皮带轮I，6、主轴，7、轴承座II，8、皮带，9、张紧轮，10、皮带轮II，11、齿轮箱，12、轴I，13、轴II，14、轴III，15、轴套，16、螺母，17、垫圈，18、张紧轮支架。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

如图1所示，一种轴承、齿轮故障模拟试验台，该试验台包括底座1，电机2，主轴6，轴承座I4，轴承座II7，皮带8，张紧轮9，齿轮箱11。轴承座II7内用来放置五种不同状态的轴承（正常轴承、疲劳剥落轴承、保持架断裂轴承、外圈磨损轴承、内圈磨损轴承），齿轮箱11内安装有五种不同故障的齿轮（正常齿轮，齿面胶合齿轮，齿轮断齿齿轮，齿面磨损齿轮，齿面点蚀齿轮），通过张紧轮9可实现轴承故障模拟与齿轮故障模拟之间的切换。

装置实验原理及过程：

本实用新型不但能够模拟齿轮、轴承各自的故障状态，还可以同时模拟齿轮—轴承的复合故障状态，使得模拟的故障更加贴近实际的工作情况。

（1）单独模拟轴承故障：

将张紧轮9松开，让皮带8处非工作状态，此时电机2的驱动力只通过主轴6输送给轴承座I4和轴承座II7，这时装置可用于单独进行轴承故障模拟，轴承座II7用来安装不同状态的轴承，当需要更换不同状态的轴承（正常轴承、疲劳剥落轴承、保持架断裂轴承、外圈磨损轴承、内圈磨损轴承）时，将轴承座II7上方的螺栓旋下，取下轴承座II7的上盖，再将主轴6左端处螺母16旋下，如附图3所示，由于待试验轴承内圈装有锥度的轴套15，角度为4°，在主轴6上轴承需要放置的相应位置有与之相配合的锥度，可以已试验轴承快速取下，重新放上不同状态的轴承，并将其固定在轴承座II7上，即可实现轴承故障模拟。

（2）单独模拟齿轮故障：

将皮带8放置在安装位置，张紧轮9张紧，张紧轮9结构如附图4所示，轴承座II7换上正常轴承，此时电机2的驱动力通过主轴6上的皮带轮I5传递到齿轮箱11，如附图2所示，齿轮箱11中轴I12上装有齿条，轴II13上装有不同状态的齿轮（正常齿轮，齿面胶合齿轮，齿轮断齿齿轮，齿面磨损齿轮，齿面点蚀齿轮），当需要进行不同状态的齿轮故障模拟时，通过旋转齿轮箱11外部的把手，把手带动齿轮齿条运动，轴I12上的拨叉带动轴II13上的五个不同状态的齿轮移动，每个不同状态的齿轮与轴III14上正常状态的齿轮完成啮合，实现了不同状态齿轮的故障模拟。

（3）齿轮—轴承混合故障：

将轴承座II7上换上不同故障的轴承（正常轴承、疲劳剥落轴承、保持架断裂轴承、外圈磨损轴承、内圈磨损轴承），将皮带8放置到安装位置，此时电机2的驱动力可以同时传动到轴承座II7和齿轮箱11，齿轮箱11上可以进行不同状态的齿轮故障模拟，轴承座II7上可进行不同状态的轴承的故障模拟，试验台可以模拟出齿轮—轴承混合故障，使得模拟故障能更真实的反映实际情况。

本发明可以用于轴承，齿轮箱振动监测领域，能够高效，全面，准确地分别模拟滚动轴承故障，齿轮故障以及轴承—齿轮的综合故障状态。通过特制的带有锥度的轴套可实现轴承的快速更换，皮带传动的张紧轮可实现轴承故障模拟与齿轮故障模拟之间的切换，齿轮箱内部的齿轮齿条连接与拨叉能够实现不同状态的齿轮的故障模拟。