专利名称：一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于轴承试验设备技术领域，尤其是一种滚动轴承疲劳寿命强化试验 机。
背景技术：
目前国内使用的轴承疲劳寿命强化试验机多为仿制美国的轴承试验机。在使用该 试验机时，为便于装拆试验头，试验主轴和传动主轴之间通过一根中间传动轴实现联接，中 间传动轴一端通过联轴节和传动主轴联接，中间传动轴的另一端通过小外四方端接口和试 验主轴的内四方轴孔刚性联接。由于该设备通过中间传动方轴分别联接试验主轴和传动轴，这种刚性联接结构不 利于轴承实现高速试验，且在高速试验时容易引起轴承产生较大振动，所产生的振动信号 不能真实反映轴承的实际疲劳状况，所测轴承疲劳寿命试验数据不准确。
发明内容为解决上述问题，本实用新型设计了一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，该强化 试验机结构简单，装拆方便，为滚动轴承疲劳寿命强化试验及失效分析提供有利保证。为实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机包含了主体装置、试验头装置、传动轴 装置、轴向加载装置、径向加载装置、轴向加载块、0型圈a、轴向承载块、左联轴节、尼龙绳、 右联轴节、辅助支撑杆、测速传感器、支架、防护罩、工作台、0型圈b、有机玻璃盖和同步带， 其中主体装置安装在工作台上，在主体装置内配置有试验头装置和四套试验轴承，主体装 置的后端配置径向加载装置，主体装置的左端配置轴向加载装置，主体装置的右端通过0 型圈b配置有传动轴装置，传动轴装置的右端悬臂端由可调高低的辅助支撑杆支撑在工作 台上，传动轴装置由同步带通过传动电机驱动，传动轴装置的右端末悬臂端上配置测速传 感器，该测速传感器固定在支架上端，支架被固定在工作台上，传动轴装置的外周加设有防 护罩，传动轴装置的左端联接右联轴节，右联轴节和左联轴节之间通过尼龙绳实现柔性联 接，左联轴节与试验头装置中的试验主轴联接；试验头装置中的右承载体和主体装置中的 轴向承载衬板之间加装轴向承载块，试验头装置中的左承载体和主体装置中的轴向加载衬 板之间加装轴向加载块，轴向加载块和左承载体的结合面设置0型圈a;在主体装置的上方 配置有有机玻璃盖。所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，主体装置包含了轴向加载板、基板、轴 向承载板、径向承载板、径向加载板、轴向加载衬板、衬板、轴向承载衬板、径向承载衬板和 径向加载衬板，其中基板坐落在工作台上，在基板的上端面联接衬板，在基板的后端侧面联 接径向加载板，在基板的前端侧面联接径向承载板，在基板的左端侧面联接轴向加载板，在 基板的右端侧面联接轴向承载板；径向加载板的中间位置设置有安装径向加载装置的阶梯 孔，靠近基板后端侧面的径向加载板上联接径向加载衬板；轴向加载板的中间位置设置有安装轴向加载装置的阶梯孔，靠近基板左端侧面的轴向加载板上联接轴向加载衬板；轴向 承载板的中间位置设置有安装传动轴装置的阶梯孔，靠近基板右端侧面的轴向承载板上轴 向承载衬板；轴向加载板、轴向承载板、径向承载板和径向加载板围成用于安装试验头装置 的长方形封闭试验空间，并在径向承载板和径向加载板共同构成的上端面凹槽内配置有有 机玻璃盖；轴向加载板阶梯孔的中心线与轴向承载板阶梯孔的中心线重合，径向承载板阶 梯孔的中心线与轴向加载板阶梯孔的中心线或轴向承载板阶梯孔的中心线垂直相交于同 一水平面上。所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，试验头装置包含了左承载体、径向加 载体、右承载体、螺母a、试验主轴、左调整隔垫、左调整套、中调整套、右调整套和右调整隔 垫；轴向加载块坐落在基板的上平面，在轴向加载块的右侧端面上设置0型圈a，轴向加载 块的右侧端面顶紧左承载体，左承载体内环槽内设置左调整隔垫和第一试验轴承，第一试 验轴承的内圈安装在试验主轴上，在试验主轴上从左到右还依次安装有第二试验轴承、第 三试验轴承和第四试验轴承，第二试验轴承和第三试验轴承共用且安装在径向加载体内， 第四试验轴承和右调整隔垫安装在右承载体内环槽内，右承载体右侧端面顶紧轴向承载 块，轴向承载块右侧端面靠在轴向承载衬板上，试验主轴的右端与左联轴节联接，试验主轴 的左端由螺母a固定，第一试验轴承的内圈和第二试验轴承的内圈由左调整套间隔，第二 试验轴承的内圈和第三试验轴承的内圈由中调整套间隔，第三试验轴承的内圈和第四试验 轴承的内圈由右调整套间隔；径向加载装置的径向加载中心线与径向加载体的对称中心线 保持一致。所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，传动轴装置包含了法兰盘、螺钉a、传 动主轴、支撑轴承a、壳体、套a、支撑轴承b、螺钉b、端盖、套b、同步带轮、螺母b和键，其中 法兰盘通过螺钉a固定在轴向承载板的阶梯孔内，轴向承载板与法兰盘的直角结合面处设 置有0型圈b，壳体左端通过内六方螺钉固定在法兰盘的台阶上，壳体右端通过螺钉b将端 盖固定，端盖的内孔联接套b，套b的内孔和传动主轴外径配合，传动主轴的最左端联接右 联轴节，传动主轴伸出套b外通过键联接有同步带轮，同步带轮由螺母b固定，传动主轴的 最右端套接测速传感器；壳体内配置的传动主轴左端安装有两套支撑轴承a，壳体内配置 的传动主轴右端安装有两套支撑轴承b，两套支撑轴承a的外圈由壳体内环台阶和法兰盘 的台阶限位，而两套支撑轴承b的外圈除壳体内环台阶单面限位外其另一面轴向不限位， 支撑轴承a和支撑轴承b的内圈之间则由套a限位。所述的一种滚动轴承强化疲劳寿命强化试验机，轴向加载装置包含了轴向油缸端 盖、轴向油缸压力腔、轴向油缸橡皮膜、轴向活塞和轴向活塞套，其中轴向活塞套安装在轴 向加载板的阶梯孔内，轴向活塞设置在轴向活塞套内孔内，轴向油缸端盖在轴向油缸橡皮 膜的密封下通过螺栓固定在轴向加载板上；轴向油缸端盖呈凹槽状，轴向油缸端盖的凹槽 与轴向活塞之间形成轴向油缸压力腔，轴向油缸压力腔的供油接口设置在轴向油缸端盖 上，轴向油缸压力腔为封闭腔。所述的一种滚动轴承强化疲劳寿命强化试验机，径向加载装置包含了径向油缸端 盖、径向油缸压力腔、径向油缸橡皮膜、径向活塞和径向活塞套，其中径向活塞套安装在径 向加载板的阶梯孔内，径向活塞设置在径向活塞套内孔内，径向油缸端盖在径向油缸橡皮 膜的密封下通过螺栓固定在径向加载板上；径向油缸端盖呈凹槽状，径向油缸端盖的凹槽与径向活塞之间形成径向油缸压力腔，径向油缸压力腔的供油接口设置在径向油缸端盖 上，径向油缸压力腔为封闭腔。由于采用如上所述的技术方案，本实用新型产生如下积极效果1、本实用新型的试验机可以试验深沟球轴承、短圆柱滚子轴承、角接触球轴承、圆 锥滚子轴承、调心球轴承、调心滚子轴承、滚针轴承、推力球轴承和推力滚子轴承的强化疲 劳寿命试验。2、本实用新型采用柔性联轴器进行扭转的传递，避免了传动主轴与试验主轴间同 轴度误差的影响，提升了试验机转速能力，同时也减小了轴系间振动的相互干扰使试验报 警判定更为真实准确。3、本实用新型的轴向加载装置和径向加载装置采用薄膜式油缸结构，通过推动加 载活塞向试验轴承施加轴向或径向载荷，轴向或径向载荷的大小由计算机自动控制，安全可靠。4、本实用新型的传动轴装置通过同步带与驱动电机相连，并由测速传感器测试速 度，构成了变频调速闭环系统。5、本实用新型通过透明的有机玻璃盖可以随时观察试验轴承的运转情况。6、本实用新型结构简单，装拆方便，为滚动轴承疲劳寿命强化试验及失效分析提 供了有利保证。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是图1的A-A向剖视图。上述图中1-主体装置；1. 1-轴向加载板；1. 2-基板；1. 3-轴向承载板；1.4-径 向承载板；1.5-径向加载板；1.6-轴向加载衬板；1.7-衬板；1.8-轴向承载衬板；1.9-径 向承载衬板；1.10-径向加载衬板；2-试验头装置；2. 1-左承载体；2. 2-径向加载体；
2.3-右承载体；2. 4-螺母a ；2. 5-试验主轴；2. 6-左调整隔垫；2. 7-左调整套；2. 8-中调整 套；2. 9-右调整套；2. 10-右调整隔垫；3-传动轴装置；3. 1-法兰盘；3. 2-螺钉a ；3. 3-传 动主轴；3. 4-支撑轴承a ；3. 5-壳体；3. 6-套a ；3. 7-支撑轴承b ；3. 8-螺钉b ；3. 9-端盖；
3.10-套b ;3. 11-同步带轮；3. 12-螺母b ;3. 13-键；4-轴向加载装置；4. 1_轴向油缸端 盖；4. 2-轴向油缸压力腔；4. 3-轴向油缸橡皮膜；4. 4-轴向活塞；4. 5-轴向活塞套；5-径 向加载装置；5. 1-径向油缸端盖；5. 2.-径向油缸压力腔；5. 3-径向油缸橡皮膜；5. 4-径 向活塞；5. 5-径向活塞套；6-轴向加载块；70型圈a ；8-轴向承载块；9-左联轴节；10-尼 龙绳；11-右联轴节；12-辅助支撑杆；13-测速传感器；14-支架；15-防护罩；16-工作台； 17-0型圈b ； 18-有机玻璃盖；19-试验轴承；20-同步带。
具体实施方式
结合图1-2，本实用新型的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机包含了主体装置1、 试验头装置2、传动轴装置3、轴向加载装置4、径向加载装置5、轴向加载块6、0型圈a 7、轴 向承载块8、左联轴节9、尼龙绳10、右联轴节11、辅助支撑杆12、测速传感器13、支架14、防 护罩15、工作台16、0型圈b 17、有机玻璃盖18和同步带20，其中主体装置1安装在工作台16上，在主体装置1内配置有试验头装置2和四套试验轴承19，主体装置1的后端配置径向 加载装置5，主体装置1的左端配置轴向加载装置4，主体装置1的右端通过0型圈bl7配 置有传动轴装置3，传动轴装置3的右端悬臂端由可调高低的辅助支撑杆12支撑在工作台 16上，传动轴装置3由同步带20通过传动电机驱动，传动轴装置3的右端末悬臂端上配置 测速传感器13，该测速传感器13固定在支架14上端，支架14被固定在工作台16上，传动 轴装置3的外周加设有防护罩15，传动轴装置3的左端联接右联轴节11，右联轴节11和左 联轴节9之间通过尼龙绳10实现柔性联接，左联轴节9与试验头装置2中的试验主轴2. 5 联接；试验头装置2中的右承载体2. 3和主体装置1中的轴向承载衬板1. 8之间加装轴向 承载块8，试验头装置2中的左承载体2. 1和主体装置1中的轴向加载衬板1. 6之间加装轴 向加载块6，轴向加载块6和左承载体2. 1的结合面设置0型圈a 7 ；在主体装置1的上方 配置有有机玻璃盖18。四套试验轴承在图1中只使用了一个标号19，这是因为四套试验轴承的型号尺寸 完全一致的缘故，但是为了结构的叙述方便，将四套试验轴承按图1的安装位置从左到右 分又细分为第一试验轴承、第二试验轴承、第三试验轴承和第四试验轴承。主体装置1包含了轴向加载板1. 1、基板1. 2、轴向承载板1. 3、径向承载板1. 4、径 向加载板1. 5、轴向加载衬板1. 6、衬板1. 7、轴向承载衬板1. 8、径向承载衬板1. 9和径向加 载衬板1. 10，其中基板1. 2坐落在工作台16上，在基板1. 2的上端面联接衬板1. 7，在基板 1. 2的后端侧面联接径向加载板1. 5，在基板1. 2的前端侧面联接径向承载板1. 4，在基板 1. 2的左端侧面联接轴向加载板1. 1，在基板1. 2的右端侧面联接轴向承载板1. 3 ；径向加 载板1. 5的中间位置设置有安装径向加载装置5的阶梯孔，靠近基板1. 2后端侧面的径向 加载板1. 5上联接径向加载衬板1. 10 ；轴向加载板1. 1的中间位置设置有安装轴向加载装 置4的阶梯孔，靠近基板1. 2左端侧面的轴向加载板1. 1上联接轴向加载衬板1. 6 ；轴向承 载板1. 3的中间位置设置有安装传动轴装置3的阶梯孔，靠近基板1. 2右端侧面的轴向承 载板1. 3上轴向承载衬板1. 8 ；轴向加载板1. 1、轴向承载板1. 3、径向承载板1. 4和径向加 载板1. 5围成用于安装试验头装置2的长方形封闭试验空间，并在径向承载板1. 4和径向 加载板1. 5共同构成的上端面凹槽内配置有有机玻璃盖18 ；轴向加载板1. 1阶梯孔的中心 线与轴向承载板1. 3阶梯孔的中心线重合，径向承载板1. 4阶梯孔的中心线与轴向加载板
1.1阶梯孔的中心线或轴向承载板1. 3阶梯孔的中心线垂直相交于同一水平面上。试验头装置2包含了左承载体2. 1、径向加载体2. 2、右承载体2. 3、螺母a2. 4、 试验主轴2. 5、左调整隔垫2. 6、左调整套2. 7、中调整套2. 8、右调整套2. 9和右调整隔垫
2.10 ；轴向加载块6坐落在基板1. 2的上平面，在轴向加载块6的右侧端面上设置0型圈 a7，轴向加载块6的右侧端面顶紧左承载体2. 1，左承载体2. 1内环槽内设置左调整隔垫 2. 6和第一试验轴承19，第一试验轴承19的内圈安装在试验主轴2. 5上，在试验主轴2. 5 上从左到右还依次安装有第二试验轴承19、第三试验轴承19和第四试验轴承19，第二试验 轴承19和第三试验轴承19共用且安装在径向加载体2. 2内，第四试验轴承19和右调整隔 垫2. 10安装在右承载体2. 3内环槽内，右承载体2. 3右侧端面顶紧轴向承载块8，轴向承载 块8右侧端面靠在轴向承载衬板1. 8上，试验主轴2. 5的右端与左联轴节9联接，试验主轴 2. 5的左端由螺母a2. 4固定，第一试验轴承19的内圈和第二试验轴承19的内圈由左调整 套2. 7间隔，第二试验轴承19的内圈和第三试验轴承19的内圈由中调整套2. 8间隔，第三试验轴承19的内圈和第四试验轴承19的内圈由右调整套2. 9间隔；径向加载装置5的径 向加载中心线与径向加载体2. 2的对称中心线保持一致。传动轴装置3包含了法兰盘3. 1、螺钉a3. 2、传动主轴3. 3、支撑轴承a3. 4、壳体
3.5、套a3. 6、支撑轴承b3. 7、螺钉b3. 8、端盖3. 9、套b3. 10、同步带轮3. 11、螺母b3. 12和 键3. 13，其中法兰盘3. 1通过螺钉a3. 2固定在轴向承载板1. 3的阶梯孔内，轴向承载板1. 3 与法兰盘3. 1的直角结合面处设置有0型圈bl7，壳体3. 5左端通过内六方螺钉固定在法 兰盘3. 1的台阶上，壳体3. 5右端通过螺钉b3. 8将端盖3. 9固定，端盖3. 9的内孔联接套 b3. 10，套b3. 10的内孔和传动主轴3. 3外径配合，传动主轴3. 3的最左端联接右联轴节11， 传动主轴3. 3伸出套b3外通过键3. 13联接有同步带轮3. 11，同步带轮3. 11由螺母b3. 12 固定，传动主轴3. 3的最右端套接测速传感器13 ；壳体3. 5内配置的传动主轴3. 3左端安 装有两套支撑轴承a3. 4，壳体3. 5内配置的传动主轴3. 3右端安装有两套支撑轴承b3. 7， 两套支撑轴承a3. 4的外圈由壳体3. 5内环台阶和法兰盘3. 1的台阶限位，而两套支撑轴承 b3. 7的外圈除壳体3. 5内环台阶单面限位外其另一面轴向不限位，支撑轴承a3. 4和支撑轴 承b3. 7的内圈之间则由套a3. 6限位。轴向加载装置4包含了轴向油缸端盖4. 1、轴向油缸压力腔4. 2、轴向油缸橡皮膜
4.3、轴向活塞4. 4和轴向活塞套4. 5，其中轴向活塞套4. 5安装在轴向加载板1. 1的阶梯孔 内，轴向活塞4. 4设置在轴向活塞套4. 5内孔内，轴向油缸端盖4. 1在轴向油缸橡皮膜4. 3 的密封下通过螺栓固定在轴向加载板1. 1上；轴向油缸端盖4. 1呈凹槽状，轴向油缸端盖
4.1的凹槽与轴向活塞4. 4之间形成轴向油缸压力腔4. 2，轴向油缸压力腔4. 2的供油接口 设置在轴向油缸端盖4. 1上，轴向油缸压力腔为封闭腔。径向加载装置5包含了径向油缸端盖5. 1、径向油缸压力腔5. 2、径向油缸橡皮膜
5.3、径向活塞5. 4和径向活塞套5. 5，其中径向活塞套5. 5安装在径向加载板1. 5的阶梯孔 内，径向活塞5. 4设置在径向活塞套5. 5内孔内，径向油缸端盖5. 1在径向油缸橡皮膜5. 3 的密封下通过螺栓固定在径向加载板1. 5上；径向油缸端盖5. 1呈凹槽状，径向油缸端盖 5. 1的凹槽与径向活塞5. 4之间形成径向油缸压力腔5. 2，径向油缸压力腔5. 2的供油接口 设置在径向油缸端盖5. 1上，径向油缸压力腔为封闭腔。试验时先将轴向加载块6、0型圈a 7及轴向承载块8下半部分放入试验主体装置 1中，在安装好的试验头装置2的试验主轴2. 5右端装入左联轴节9，用专用工具将试验头 装置2及四套试验轴承19 一并放入试验主体装置1中，连接尼龙绳10，然后将轴向承载块 8上半部分和轴向承载块8下半部分固定在一起。轴向载荷的施压由液压系统比例阀调定压力的液压油进入轴向加载装置4中轴 向油缸压力腔，通过轴向油缸橡皮膜4. 3推动轴向活塞4. 4产生一定的推力和微量位移，该 推力传递到轴向加载块6上，轴向加载块6又将推力传递到左承载体2. 1上，左承载体2. 1 通过左调整隔垫2. 6将推力传递到第一试验轴承19的外圈上，第一试验轴承19外圈通过 滚动体将推力传递到内圈上，该内圈通过左调整套2. 7以及左边第二试验轴承19的内圈、 中调整套2. 8以及第三试验轴承19的内圈，将推力传递到右调整套2. 9，右调整套2. 9将推 力传递到第四试验轴承内圈上，再通过右调整隔垫2. 10将力传递到右承载体2. 3上，右承 载体2. 3通过轴向承载块8将推力传递到轴向承载衬板1. 8上，该推力最后由轴向承载块 8承受。一般情况下，由于第二试验轴承和第三试验轴承的外圈游动，所以第二试验轴承和第三试验轴承不承受轴向载荷。径向载荷的施压由液压系统比例阀后调定压力的液压油进入径向加载装置5中 的径向油缸压力腔，通过径向油缸橡皮膜5. 3推动径向活塞5. 4产生一定的力，施加到径向 加载体2. 2上，径向加载体2. 2通过第二试验轴承和第三试验轴承将推力施加到试验主轴 2. 5上，试验主轴2. 5通过安装在其两端的第一试验轴承和第四试验轴承将推力传递到左 承载体2. 1和右承载体2. 3上，左承载体2. 1和右承载体2. 3上将力传递到径向承载衬板 1. 9上，该力最后由试验主体装置1中径向承载板1. 4承受。径向加载体2. 2和径向承载衬 板1. 9有少量间隙，径向承载衬板1. 9不承受由径向加载体2. 2直接传来的力。径向加载装置5和轴向加载装置4中的油压可以根据试验载荷谱由液压加载系统 比例减压阀和压力传感器自动调整，调整结束后径向油缸压力腔和轴向油缸压力腔的压力 进入保压状态，此时，加载电机自动停机。长时间运行后若径向油缸压力腔或轴向油缸压力 腔的油压超出规定值或载荷谱要求调整压力，加载电机重新启动，比例减压阀和压力传感 器自动调整压力，调整结束后加载电机自动停机。变频电机通过同步带传动将动力传递到传动轴装置3右端的同步带轮3. 11上，通 过传动轴装置3带动右联轴节11，然后通过尼龙绳10再带动左联轴节9，从而驱动试验主 轴2. 5旋转。本实用新型结构简单，装拆方便。通过联轴器软连接提升了转速能力，减小了振动 信号的干扰，提高了振动报警的判定能力。采用载荷可调的保压技术，实现了载荷的自动加 载并节约能源。第一试验轴承和第四试验轴承之间的跨距要尽可能短，这样可以增大试验 主轴的刚性，同时由于试验主轴刚性增大，对第二试验轴承和第三试验轴承施加的径向载 荷可以加大，第一试验轴承和第四试验轴承承受的径向载荷随之变大，从而达到强化滚动 轴承的疲劳寿命试验目的，再者滚动轴承疲劳寿命的试验时间和其所受径向载荷的立方成 反比，换句话说，滚动轴承所受径向载荷的立方(一、二、四直至N次方)越大，滚动轴承疲 劳寿命的试验时间就越短，且由于试验时间短则极大地提高了本实用新型的试验效率。通 过更换试验头装置工装可进行各类型轴承的试验，通用性好。提高了我国滚动轴承疲劳寿 命的强化试验能力，满足了行业对该项技术的需求，为此将带来可观的社会经济效益。
权利要求一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是该试验机包含了主体装置(1)、试验头装置(2)、传动轴装置(3)、轴向加载装置(4)、径向加载装置(5)、轴向加载块(6)、O型圈a(7)、轴向承载块(8)、左联轴节(9)、尼龙绳(10)、右联轴节(11)、辅助支撑杆(12)、测速传感器(13)、支架(14)、防护罩(15)、工作台(16)、O型圈b(17)、有机玻璃盖(18)和同步带(20)，其中主体装置(1)安装在工作台(16)上，在主体装置(1)内配置有试验头装置(2)和四套试验轴承(19)，主体装置(1)的后端配置径向加载装置(5)，主体装置(1)的左端配置轴向加载装置(4)，主体装置(1)的右端通过O型圈b(17)配置有传动轴装置(3)，传动轴装置(3)的右端悬臂端由可调高低的辅助支撑杆(12)支撑在工作台(16)上，传动轴装置(3)由同步带(20)通过传动电机驱动，传动轴装置(3)的右端末悬臂端上配置测速传感器(13)，该测速传感器(13)固定在支架(14)上端，支架(14)被固定在工作台(16)上，传动轴装置(3)的外周加设有防护罩(15)，传动轴装置(3)的左端联接右联轴节(11)，右联轴节(11)和左联轴节(9)之间通过尼龙绳(10)实现柔性联接，左联轴节(9)与试验头装置(2)中的试验主轴(2.5)联接；试验头装置(2)中的右承载体(2.3)和主体装置(1)中的轴向承载衬板(1.8)之间加装轴向承载块(8)，试验头装置(2)中的左承载体(2.1)和主体装置(1)中的轴向加载衬板(1.6)之间加装轴向加载块(6)，轴向加载块(6)和左承载体(2.1)的结合面设置O型圈a(7)；在主体装置(1)的上方配置有有机玻璃盖(18)。
2.如权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是主体装置(1) 包含了轴向加载板(1.1)、基板(1.2)、轴向承载板(1.3)、径向承载板(1.4)、径向加载板 (1. 5)、轴向加载衬板(1. 6)、衬板(1. 7)、轴向承载衬板(1. 8)、径向承载衬板(1. 9)和径向 加载衬板(1. 10)，其中基板(1.2)坐落在工作台(16)上，在基板(1.2)的上端面联接衬板 (1.7)，在基板(1.2)的后端侧面联接径向加载板(1.5)，在基板(1.2)的前端侧面联接径 向承载板(1.4)，在基板(1.2)的左端侧面联接轴向加载板(1. 1)，在基板(1.2)的右端侧 面联接轴向承载板(1.3)；径向加载板(1.5)的中间位置设置有安装径向加载装置(5)的 阶梯孔，靠近基板(1.2)后端侧面的径向加载板(1.5)上联接径向加载衬板(1. 10)；轴向 加载板(1. 1)的中间位置设置有安装轴向加载装置(4)的阶梯孔，靠近基板(1.2)左端侧 面的轴向加载板(1. 1)上联接轴向加载衬板(1.6)；轴向承载板(1.3)的中间位置设置有 安装传动轴装置(3)的阶梯孔，靠近基板(1.2)右端侧面的轴向承载板(1.3)上轴向承载 衬板(1.8)；轴向加载板(1. 1)、轴向承载板(1.3)、径向承载板(1.4)和径向加载板(1.5) 围成用于安装试验头装置(2)的长方形封闭试验空间，并在径向承载板(1.4)和径向加载 板(1. 5)共同构成的上端面凹槽内配置有有机玻璃盖(18)；轴向加载板(1. 1)阶梯孔的中 心线与轴向承载板(1.3)阶梯孔的中心线重合，径向承载板(1.4)阶梯孔的中心线与轴向 加载板(1. 1)阶梯孔的中心线或轴向承载板(1. 3)阶梯孔的中心线垂直相交于同一水平面 上。
3.如权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是试验头装置 (2)包含了左承载体(2. 1)、径向加载体(2. 2)、右承载体(2. 3)、螺母乂2.4)、试验主轴 (2. 5)、左调整隔垫(2. 6)、左调整套(2. 7)、中调整套(2. 8)、右调整套(2. 9)和右调整隔垫 (2. 10)；轴向加载块(6)坐落在基板(1.2)的上平面，在轴向加载块(6)的右侧端面上设 置0型圈a(7)，轴向加载块(6)的右侧端面顶紧左承载体(2. 1)，左承载体(2. 1)内环槽 内设置左调整隔垫(2.6)和第一试验轴承(19)，第一试验轴承(19)的内圈安装在试验主上，在试验主轴(2. 5)上从左到右还依次安装有第二试验轴承(19)、第三试验轴 承(19)和第四试验轴承(19)，第二试验轴承(19)和第三试验轴承(19)共用且安装在径 向加载体(2.2)内，第四试验轴承(19)和右调整隔垫(2. 10)安装在右承载体(2.3)内环 槽内，右承载体(2. 3)右侧端面顶紧轴向承载块(8)，轴向承载块(8)右侧端面靠在轴向承 载衬板(1. 8)上，试验主轴(2. 5)的右端与左联轴节(9)联接，试验主轴(2. 5)的左端由螺 母a(2. 4)固定，第一试验轴承(19)的内圈和第二试验轴承(19)的内圈由左调整套(2.7) 间隔，第二试验轴承(19)的内圈和第三试验轴承(19)的内圈由中调整套(2.8)间隔，第三 试验轴承(19)的内圈和第四试验轴承(19)的内圈由右调整套(2.9)间隔；径向加载装置 (5)的径向加载中心线与径向加载体(2.2)的对称中心线保持一致。
4.如权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是传动轴装置(3)包含了法兰盘(3.1)、螺钉a(3. 2)、传动主轴(3. 3)、支撑轴承a(3. 4)、壳体(3. 5)、套 a(3.6)、支撑轴承b(3. 7)、螺钉13(3.8)、端盖(3. 9)、套b (3. 10)、同步带轮(3. 11)、螺母 b(3. 12)和键(3. 13)，其中法兰盘(3. 1)通过螺钉a (3. 2)固定在轴向承载板(1. 3)的阶梯 孔内，轴向承载板(1.3)与法兰盘(3. 1)的直角结合面处设置有0型圈b (17)，壳体(3.5) 左端通过内六方螺钉固定在法兰盘(3. 1)的台阶上，壳体(3. 5)右端通过螺钉b (3. 8)将端 盖(3.9)固定，端盖(3.9)的内孔联接套b(3. 10)，套b(3. 10)的内孔和传动主轴(3.3)外 径配合，传动主轴(3.3)的最左端联接右联轴节(11)，传动主轴(3.3)伸出套b(3)外通过 键(3. 13)联接有同步带轮(3. 11)，同步带轮(3. 11)由螺母b(3. 12)固定，传动主轴(3.3) 的最右端套接测速传感器(13)；壳体(3.5)内配置的传动主轴(3.3)左端安装有两套支撑 轴承a(3.4)，壳体(3.5)内配置的传动主轴(3.3)右端安装有两套支撑轴承b (3. 7)，两套 支撑轴承a(3.4)的外圈由壳体(3.5)内环台阶和法兰盘(3. 1)的台阶限位，而两套支撑轴 承b(3. 7)的外圈除壳体(3. 5)内环台阶单面限位外其另一面轴向不限位，支撑轴承a(3. 4) 和支撑轴承b(3.7)的内圈之间则由套a(3. 6)限位。
5.如权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是轴向加载装置(4)包含了轴向油缸端盖(4.1)、轴向油缸压力腔(4. 2)、轴向油缸橡皮膜(4. 3)、轴向活塞 (4.4)和轴向活塞套(4. 5)，其中轴向活塞套(4.5)安装在轴向加载板(1. 1)的阶梯孔内， 轴向活塞(4.4)设置在轴向活塞套(4.5)内孔内，轴向油缸端盖(4. 1)在轴向油缸橡皮膜 (4. 3)的密封下通过螺栓固定在轴向加载板(1. 1)上；轴向油缸端盖(4. 1)呈凹槽状，轴向 油缸端盖(4. 1)的凹槽与轴向活塞(4. 4)之间形成轴向油缸压力腔(4. 2)，轴向油缸压力腔 (4.2)的供油接口设置在轴向油缸端盖(4. 1)上，轴向油缸压力腔为封闭腔。
6.如权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，其特征是径向加载装置(5)包含了径向油缸端盖(5.1)、径向油缸压力腔(5. 2)、径向油缸橡皮膜(5. 3)、径向活塞 (5.4)和径向活塞套(5. 5)，其中径向活塞套(5.5)安装在径向加载板(1.5)的阶梯孔内， 径向活塞(5.4)设置在径向活塞套(5.5)内孔内，径向油缸端盖(5. 1)在径向油缸橡皮膜 (5. 3)的密封下通过螺栓固定在径向加载板(1. 5)上；径向油缸端盖(5. 1)呈凹槽状，径向 油缸端盖(5. 1)的凹槽与径向活塞(5. 4)之间形成径向油缸压力腔(5. 2)，径向油缸压力腔 (5.2)的供油接口设置在径向油缸端盖(5. 1)上，径向油缸压力腔为封闭腔。
专利摘要一种滚动轴承疲劳寿命强化试验机，包含了主体装置、试验头装置、传动轴装置、轴向加载装置、径向加载装置、轴向加载块、O型圈a、轴向承载块、左联轴节、尼龙绳、右联轴节、辅助支撑杆、测速传感器、支架、防护罩、工作台、O型圈b、有机玻璃盖和同步带。变频电机通过同步带传动将动力传递到传动轴装置右端的同步带轮上，通过传动轴装置带动右联轴节，然后通过尼龙绳再带动左联轴节，从而驱动试验主轴旋转。轴向加载装置和径向加载装置采用薄膜式油缸结构，通过推动加载活塞向试验轴承施加轴向或径向载荷，轴向或径向载荷的大小由计算机自动控制。本实用新型结构简单，装拆方便，为滚动轴承疲劳寿命强化试验及失效分析提供了有利保证。
文档编号G01M13/04GK201724818SQ20102025361
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者张培君 申请人:张培君