一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及粉末冶金轴承测试领域，具体涉及一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置。


背景技术：

[0002]
已知的，因轴承的制造工艺影响，轴承外径的尺寸与圆度散差较大，重载环境使用的轴承，在实际应用中多是利用过盈配合对轴承固定，而安装基础多用钢、铝、锌合金、塑料等材质，安装后的轴承内径尺寸多变。市场现有的粉末冶金含油轴承测试装置存在以下不足之处：
[0003]
1、当采用过盈配合压装时：
[0004]
现有粉末冶金含油轴承试验、测试设备，实际测速范围在200r/min～2800r/min、300r/min～2800r/min、20r/min～600r/min等范围，罕有超过普通电机额定转速；同时体积巨大、笨重，需配备大功率气站、或液压站以满足负载调整，虽然可以无极变载荷，但是载荷是压力与缸径的计算值，精度低，在实际测试中无法精确测定负载大小，且负载方向受轴承外形（球形、圆柱、异形）影响，载荷方向差异大；
[0005]
2、轴承的装卡普遍采用高同心度固定座，但是粉末冶金含油轴承虽然圆度精度高，但是内外径同心度精度普遍是圆度精度的4～10倍，由此降低了试验重复性，同时此类装卡多为过盈配合压装或过渡配合小间隙活装，因测试轴承尺寸散差引起的径缩量难于控制，造成测试轴与测试轴承间隙难于控制；因外径尺寸散差及螺钉预紧力无法精确输出，造成轴承内径变化较大，甚至改变轴承内孔圆度、圆柱度等条件；
[0006]
3、现有粉末冶金含油轴承试验、测试设备，采用传统电机作为驱动振动大、噪音大，液压站或气站运转时会出现高频振动，以上振动会传导给测试轴及测试轴承，会增大测试轴径向跳动，从而直接影响测试轴承在实验中温度值精度等。
[0007]
因此，如何提出一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置就成了本领域技术人员的长期技术诉求。


技术实现要素：

[0008]
为克服背景技术中存在的不足，本实用新型提供了一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，本实用新型可提供精准、稳定的动态平衡负载；提供自适应的装卡形式，准确给予负载力；全模拟轴承使用环境的稳态无振动干扰的稳定测试环境；高重复性，高精度，高寿命，自冷却，易操作，易润滑等。
[0009]
为实现如上所述的发明目的，本实用新型采用如下所述的技术方案：
[0010]
一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，包括自动加载机构、中高速驱动轴、中高速重载自适应卡具、高刚性测试轴机构和减震底板，在所述减震底板上面的左侧设有中高速驱动轴，在中高速驱动轴的右侧间隔设有高刚性测试轴机构，所述中高速驱动轴的动力输出轴通过中高速联轴器连接高刚性测试轴机构的动力输入轴，在高刚性测试轴
机构的右侧间隔设有自动加载机构，在所述自动加载机构的下部设有中高速重载自适应卡具，所述中高速重载自适应卡具内设有轴承，所述轴承的内圈套接在测试轴上，所述测试轴的左端连接高刚性测试轴机构右端的动力输出轴形成所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置。
[0011]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述减震底板设置在水平基板上。
[0012]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述中高速驱动轴的转速为12000转/分钟。
[0013]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述自动加载机构包括电缸、龙门架、单向缓冲器、力传感器、球形连接器、双点负载框和中高速重载自适应卡具，在所述龙门架的上面设有电缸，所述电缸的主轴连接单向缓冲器，所述单向缓冲器的下端连接力传感器，所述力传感器的下端连接球形连接器，所述球形连接器的下端对应双点负载框的上端面，所述双点负载框通过固定销轴固定在龙门架的下部，在双点负载框内框的底部间隔设有至少两个球形负载柱，在双点负载框的内框设有中高速重载自适应卡具，所述中高速重载自适应卡具的下面与球形负载柱的上端面接触。
[0014]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述中高速重载自适应卡具的下方设有温度传感器。
[0015]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述单向缓冲器为半刚性单向缓冲器。
[0016]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述双点负载框为可调双点负载框。
[0017]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述中高速重载自适应卡具包括固定底座、锥形锁套、弹性锁紧套、锥形压块和多功能套筒，所述固定底座设置在水平基板上，在固定底座的中部设有向下凹陷的锥形锁套安装孔，在所述锥形锁套安装孔的内缘面上设有至少两个定位槽，在锥形锁套安装孔内设有锥形锁套，在锥形锁套的外缘面上设有至少两个与定位槽对应的凹槽，在定位槽与凹槽内设有定位块，在锥形锁套的中部设有上端大下端小的阶梯孔，在阶梯孔下端的内缘面上设有上端开口大下端开口小的锥形孔， 在所述锥形孔内设有弹性锁紧套，在所述弹性锁紧套的中部设有轴承，弹性锁紧套外缘面的下部设有下端小上端大的下锥形面，弹性锁紧套外缘面的上部设有上端小下端大的上锥形面，在所述上锥形面与阶梯孔内缘面之间设有锥形压块，所述锥形压块下端的内侧面设有与上锥形面相配合的内锥面，在锥形压块的上端设有多功能套筒。
[0018]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述多功能套筒的上端设有向上延伸的六角旋拧台。
[0019]
所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，所述弹性锁紧套外缘面上的上锥形面与下锥形面之间设有环形凹槽。
[0020]
采用如上所述的技术方案，本实用新型具有如下所述的优越性：
[0021]
本实用新型通过在减震底板上分别设置中高速驱动轴、高刚性测试轴机构和自动加载机构，可实现无级调速的高回转精度12000转每分钟的中高转速，提供精准、稳定的动态平衡负载；提供自适应的装卡形式，准确给予负载力；全模拟轴承使用环境的稳态无振动
干扰的稳定测试环境；高重复性，高精度，高寿命，自冷却，易操作，易润滑等，本实用新型具有结构简单，使用方便等特点，适合大范围的推广和应用。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0023]
图2是本实用新型中自动加载机构的结构示意图；
[0024]
图3是本实用新型中中高速重载自适应卡具的结构示意图；
[0025]
在图中：1、自动加载机构；1-1、电缸；1-2、龙门架；1-3、单向缓冲器；1-4、力传感器；1-5、球形连接器；1-6、双点负载框；1-7、固定销轴；1-8、球形负载柱；2、中高速驱动轴；3、中高速联轴器；4、中高速重载自适应卡具；4-1、固定底座；4-2、锥形锁套；4-3、弹性锁紧套；4-4、轴承；4-5、锥形压块；4-6、多功能套筒；4-7、固定孔；4-8、定位块；4-9、定位槽；5、高刚性测试轴机构；6、温度传感器；7、减震底板。
具体实施方式
[0026]
通过下面的实施例可以更详细的解释本实用新型，本实用新型并不局限于下面的实施例；
[0027]
首先需要说明的是，本实用新型在描述结构时采用的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、
ꢀ“
顶”、“底”、“内”、
ꢀ“
外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0028]
结合附图1～3所述的一种粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置，包括自动加载机构1、中高速驱动轴2、中高速重载自适应卡具4、高刚性测试轴机构5和减震底板7，所述减震底板7设置在水平基板上，在减震底板7上面的左侧设有中高速驱动轴2，具体实施时，所述中高速驱动轴2的转速为12000转/分钟，在中高速驱动轴2的右侧间隔设有高刚性测试轴机构5，所述中高速驱动轴2的动力输出轴通过中高速联轴器3连接高刚性测试轴机构5的动力输入轴，具体实施时，由于中高速驱动轴2和高刚性测试轴机构5为本领域常规结构，故对其具体结构不做详细累述；进一步，在高刚性测试轴机构5的右侧间隔设有自动加载机构1，所述自动加载机构1包括电缸1-1、龙门架1-2、单向缓冲器1-3、力传感器1-4、球形连接器1-5、双点负载框1-6和中高速重载自适应卡具4，在所述龙门架1-2的上面设有电缸1-1，所述电缸1-1的主轴连接单向缓冲器1-3，所述单向缓冲器1-3的下端连接力传感器1-4，所述力传感器1-4的下端连接球形连接器1-5，所述球形连接器1-5的下端对应双点负载框1-6的上端面，所述双点负载框1-6通过固定销轴1-7固定在龙门架1-2的下部，在双点负载框1-6内框的底部间隔设有至少两个球形负载柱1-8，在双点负载框1-6的内框设有中高速重载自适应卡具4，所述中高速重载自适应卡具4的下面与球形负载柱1-8的上端面接触。其中述中高速重载自适应卡具4的下方设有温度传感器6；所述单向缓冲器1-3为半刚性单向缓冲器；所述双点负载框1-6为可调双点负载框；进一步，在所述自动加载机构1的下部设有中高速重载自适应卡具4，所述中高速重载自适应卡具4包括固定底座4-1、锥形锁套4-2、弹性锁紧套4-3、锥形压块4-5和多功能套筒4-6，所述固定底座4-1的上面设有至少一个贯通至固定底座4-1下面的固定孔4-7，固定底座4-1设置在水平基板上，在固定底座4-1的中
部设有向下凹陷的锥形锁套安装孔，在所述锥形锁套安装孔的内缘面上设有至少两个定位槽4-9，在锥形锁套安装孔内设有锥形锁套4-2，在锥形锁套4-2的外缘面上设有至少两个与定位槽4-9对应的凹槽，在定位槽4-9与凹槽内设有定位块4-8，在锥形锁套4-2的中部设有上端大下端小的阶梯孔，在阶梯孔下端的内缘面上设有上端开口大下端开口小的锥形孔，在所述锥形孔内设有弹性锁紧套4-3，在所述弹性锁紧套4-3的中部设有轴承4-4，弹性锁紧套4-3外缘面的下部设有下端小上端大的下锥形面，弹性锁紧套4-3外缘面的上部设有上端小下端大的上锥形面，在所述上锥形面与阶梯孔内缘面之间设有锥形压块4-5，所述锥形压块4-5下端的内侧面设有与上锥形面相配合的内锥面，在锥形压块4-5的上端设有多功能套筒4-6；其中所述多功能套筒4-6的上端设有向上延伸的六角旋拧台；所述弹性锁紧套4-3外缘面上的上锥形面与下锥形面之间设有环形凹槽；所述中高速重载自适应卡具4内设置的轴承4-4的内圈套接在测试轴上，所述测试轴的左端连接高刚性测试轴机构5右端的动力输出轴形成所述的粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验装置。
[0029]
本实用新型在具体实施时，将固定底座4-1装于稳固的水平基础上，锥形锁套4-2对准定位块4-8并装入固定底座4-1上的锥形锁套安装孔内并贴实，然后依次装入弹性锁紧套4-3、轴承4-4、锥形压块4-5，对锥形压块4-5预紧，调整轴承4-4的轴向位置，装入多功能套筒4-6，根据“材质尺寸扭矩表”选定扭矩值，利用可定扭矩扳手进行锁紧，实现定夹紧力给予。
[0030]
针对重载环境使用的轴承，在粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验机上进行测试时，使用本实用新型，能够快速适应
±
0.5mm直径差范围内的轴承，并能稳定减小装卡后轴承内劲变化散差，同时满足测试者对轴与轴承配合间隙的微调，建立更理想的测试条件。同时，通过调整弹性锁紧套3的尺寸，可对多个直径范围的轴承进行适配，以此提高测试效率与测试重复性。
[0031]
中高速重载自适应卡具4同时适用于各种圆柱形或其它等分柱状物体（如三角、正方、五角、六角等）夹紧，例如在钻床某一工序中需要快速装卡五等边形柱体，利用本实用新型可以高重复性找到待加工件中心，并能提供稳定可靠的夹紧力，并实现快速装卡等。
[0032]
本实用新型中自动加载机构1能够根据程序设定自动执行负载需求，可定时定量提供稳定负载。本实用新型能够充分适应粉末冶金轴承重载环境测试中出现的启动偏转、运行高频振动、轴向位移、交变负载等状态，可完成负载的负载需求，免除人为误差，降低人力成本，提高测试重复性。
[0033]
自动加载机构1同时适用于各种拉伸力负载需求环境，可提供动态稳定的单向负载值，有效保证力的大小、方向、波动等参数需求等。
[0034]
需要说明的是，本实用新型中涉及到的中高速重载自适应卡具4和自动加载机构1申请人已另行申报专利，专利名称分别为一种用于粉末冶金轴承的重载自适应卡具和一种用于粉末冶金轴承的重载自动加载装置，因此，其具体结构再此不做累述。
[0035]
本实用新型在具体实施时，首先校准中高速驱动轴2与高刚性测试轴机构5的同心度，锁紧螺钉。装入测试轴承4-4后，将温度传感器6插入测温孔，直接接触测试轴承4-4，温度传感器6线接入控制柜，控制柜接入电源，设定测试参数，按实验要求给予负载，启动测试。测试完成后，提取温度变化数据，导入分析软件，直至出具全套数据报告（温度、速度、载荷、时间、载荷方向、间隙、振动、材质等）。
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本实用新型提供可无级调速的高回转精度12000转每分钟的中高转速；提供精准、稳定的动态平衡负载；提供自适应的装卡形式，准确给予负载力；全模拟轴承使用环境的稳态无振动干扰的稳定测试环境；高重复性，高精度，高寿命，自冷却，易操作，易润滑等。
[0037]
中高速重载环境使用的轴承，在粉末冶金轴承中高速重载综合性能试验机上进行测试时，使用本实用新型，能够快速适应
±
0.5mm直径差范围内的轴承，能稳定提供需求转速，并能在大转速范围内随意设定，能提供稳定动态的准确负载，能充分避免系统振动的影响；通过控制系统，能完成负载、转速、时间等多变条件测试等。
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本实用新型未详述部分为现有技术。
[0039]
为了公开本实用新型的发明目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是，应了解的是，本实用新型旨在包括一切属于本构思和发明范围内的实施例的所有变化和改进。