专利名称：轴承振动测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴承测量仪器，尤其是涉及一种能在较广的频率范围内保持振动信号不失真的轴承振动测量装置。
背景技术：
对于轴承这种应用面广泛的传统机械部件性能的检测装置，人们设计出各种专用的检测装置。例如，有人申请了一种名为“圆柱辊子(针)轴承测振仪”(88217252.2)，它主要采用了油静压主轴结构，使驱动主轴能够承受较大的径向载荷；设计了合理的径向加载装置和操作机构，比较真实的模拟了轴承的实际使用工况，并使测量操作较为简便，适用于生产第一线的现场检控测试，也为保证轴承的动态性能。又如，一种“检测滚动轴承的转速的装置”(95100983)，包括一与轴承的转动部分成整体的编码元件和一个由固定到支座上的传感器托架形成的传感装置，该装置安装成与轴承的非转动部分相接触，其特征在于所述的传感装置安装在用来相对编码元件定位的弹性支承件上，并具有相对于一可活动的元件进行调整的装置，该可活动的元件用来固定所述的传感装置与所述的支座接触。但存在着结构较为复杂，不能对轴承的振动特性进行测定等不足。因此，目前在轴承业内，对于轴承振动加速度测量信号的拾取装置的结构如附图1所示。它系由加速度计5、测力弹簧18、传振杆19、底座20、端盖17、套筒15等结构组成。在振动测量时，被测轴承的内圈被驱动轴驱动旋转，轴承外圈受轴向载荷的作用保持静止，轴承外圈外径表面径向振动通过传振杆输入至加速度计，转变成电荷量后，由电缆输出。由于传振杆与轴承的外圈系非刚性连接，导致传感器的安装谐振频率远低于加速度计的固有频率。通常，加速度计正常安装的谐振频率在2500Hz左右，即使采取特殊的安装措施，也很难将其提高到4000Hz。然而，轴承的振动谱线相当宽(5-80000Hz)，而且较密实。因此，现有的加速度测量其传感器输出的轴承振动信号在高于谐振频率以上的相当宽广的频率范围内存在着幅值和相位上的失真。尽管如此，由于它的测量效率较高，以及在需要大批量测量轴承振动加速度振动值的场合(如轴承厂大批量的抽检或全检)仍然继续采用着。
随着技术的不断发展，汽车、家用电器等主机对轴承的要求越来越高，因此要求技术研究部门越来越多地开展以分析、研究为目的对轴承振动加速度进行高精度地测量。
发明内容
本实用新型主要是解决现有测量装置所存在的在高于谐振频率以上的较为宽广的频率范围内存在着幅值和相位上的失真，检测欠精确的技术问题。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的在设于驱动轴上的被测轴承的外周刚性配置有一个保真套，其上固定设有传感器。其中，所述的刚性配置是保真套的内孔与被测轴承的外径为过渡配合或紧配合；所述的传感器可采用压电加速度计或速度传感器。
作为优选，在所述的保真套的壁厚为2-12mm，其中部设置有径向螺纹孔，周围设有若干个小平面，其上设有加速度计。所述的传感器旋接在螺纹孔上，传感器的内面与小平面紧密贴合在一起，以减少失真率。
作为优选，在所述的保真套径向螺纹孔周围设有一较厚的凸体，以便在保持固定强度的前提下，尽可能减轻保真套的质量。
作为优选，所述的保真套的一侧设置有侧边，其上经轴向的螺纹孔设置有加速度计。这样，在测量径向振动的同时，也可测量轴向振动。也可选用不同型号和加速度计。
因此，本实用新型具有如下特点1.保真套与轴承外圈刚性固联，加速度计再刚性固联在保真套上，使安装谐振频率接近加速度计的固有频率，可高达2500Hz(中型加速度计)甚至60000Hz(小型加速度计)，在较为宽广的范围内，振动信号不失真，能达到对轴承振动的测量、分析和研究的要求。
2.测量装置结构简单，引入的等效附加质量远小于现行的方法，且被测轴承的状态更接近其在主机中紧配合压入主机壳体内孔并受轴向预紧载荷的工作运行状态，使所拾取的轴承振动加速度信号价值更大。
3.可同时在保真套的轴向或径向设置若干个大小不同的螺纹孔，不但使得本实用新型的测量范围大大增加，而且还可以同时测量轴承的径向振动和轴向振动，或在同一时间、同样条件下对同一套轴承进行探针式加速度传感器、永磁吸附式、螺纹刚性固联等不同连接方式进行分析、比较。
4.本实用新型中的保真套尤其适用于对各种类型、尺寸的轴承进行轴承的振动测量、分析和研究，且可以实现无损轴承的振动信号保真的测量，可重复使用。
附图1现有技术中的一种轴承振动加速度测量信号的拾取装置示意图；附图2是本实用新型中的一种保真套的结构示意图；附图3是本实用新型中的第二种保真套的结构示意图；附图4是本实用新型中的第三种保真套的结构示意图；附图5是本实用新型中的第四种保真套的结构示意图；附图6是本实用新型中的第五种保真套的结构示意图；附图7是附图6的左视图；附图8是本实用新型的一种带局部剖面的结构示意图；附图9是附图8去除加载块后的左视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
图1所示的保真套7系采用铝合金或钢材车削制成，壁厚为5mm左右，并与被测轴承6紧配，其上设有一个Φ5mm的螺孔和一个Φ3mm螺孔，可三于安装不同频率的固定传感器5。附图3是附图2的一种变形，主要的改变是在保真套7的一侧设有侧边12。该两种保真套主要可用于较小规格轴承的测量。附图4的特点是在所述的保真套7径向螺纹孔9周围设有一较厚的凸体10，其表面设置有小平台11。这样，保真套7的壁体可以薄至2-3mm左右，凸体10的厚度满足固定传感器5为宜，以减轻保真套7的整体质量。附图5主要是在附图4的基础上，增设侧边12；也可以在其侧边上设置用于固定传感器5的经轴向螺纹孔8(参见附图6和附图7)。后述几种保真套可用于较大规格轴承的测定。
测量时，可按需要在被测轴承6的外周刚性配置有一个相应规格的保真套7，并将其设于驱动轴3上。然后在所述保真套7的径向螺纹孔9或/和轴向螺纹孔8上固定设有传感器5。此外，在保真套的一侧设置有加载块2和设有弹簧的橡皮垫1。接通电源，电机通过驱动轴3带动轴承内圈按额定速度旋转，轴承外圈等轴承上产生的振动加速度信号(即使是25000Hz甚至高达60000Hz的高频信号)基本不失真地由固定传感器5读取，并经信号线输送至目前轴承行业广泛采用的各种振动加速度测量仪或振动速度测量仪，进行测量、分析和研究。
权利要求1.一种轴承振动测量装置，包括驱动轴，测量传感器及其测量仪，其特征是在设于驱动轴上的被测轴承(6)的外周刚性配置有一个保真套(7)，其上固定设有传感器(5)。
2.如权利要求1所述的轴承振动测量装置，其特征是在所述的保真套(7)的壁厚为2-12mm，其中部设置有径向螺纹孔(9)，周围设有若干个小平面(11)，其上设有加速度计。
3.如权利要求1或2所述的轴承振动测量装置，其特征是在所述的保真套(7)径向螺纹孔(9)周围设有一较厚的凸体(10)。
4.如权利要求1或2所述的轴承振动测量装置，其特征是在所述的保真套(7)的一侧设置有侧边(12)，其上经轴向螺纹孔(8)设置有加速度计。
5.如权利要求3所述的轴承振动测量装置，其特征是在所述的保真套(7)的一侧设置有侧边(12)，其上经轴向螺纹孔(8)设置有加速度计。
专利摘要本实用新型涉及一种能在较广的频率范围内保持振动信号不失真的轴承振动测量装置。它主要是在设于驱动轴上的被测轴承的外周刚性配置有一个保真套，其上固定设有传感器。其中，所述的刚性配置是保真套的内孔与被测轴承的外径为过渡配合或紧配合。因此，具有结构合理，能在较为宽广的范围内拾取振动信号不失真；测量装置简单结构，引入的等效附加质量远小于现行的方法，使所拾取的轴承振动加速度信号价值更大；还可以同时测量轴承的径向振动和轴向振动，或同时采用探针式加速度传感器、永磁吸附式、螺纹刚性固联等不同方式进行分析、比较，实现无损轴承的振动信号保真的测量等特点。
文档编号G01M13/04GK2529231SQ0220685
公开日2003年1月1日 申请日期2002年2月9日 优先权日2002年2月9日
发明者赵联春, 马纯青 申请人:赵联春