专利名称：一种球轴承的轴向载荷测试方法
技术领域：
本发明属于轴承技术领域，特别涉及到一种球轴承的轴向载荷测试方法。
背景技术：
深沟球轴承和角接触球轴承均可称其为球轴承，在许多场合下需要测试球轴承的轴向载荷，以保证球球轴承具有稳定性和重复性。通常对球轴承测试轴向载荷的方式有以下几种:
1.采用固定砝码进行加载测试球轴承的轴向载荷；
2.采用固定砝码和杠杆组合的方式进行加载测试球轴承的轴向载荷；
3.采用液压加载方式进行测试球轴承的轴向载荷；
4.采用气动加载方式进行测试球轴承的轴向载荷。上述四种方式存在如下问题:
测试时要求所加的轴向载荷要准确、快速、无级可调，且要求测试装置可靠、操作简单、方便，而上述四种方式具有一定的局限性，不能完全满足球轴承的测试轴向载荷的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法通过一套测试装置来一次装卡定位被测球轴承并实现被测球轴承，通过压缩空气产生的压力对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级加载轴向载荷，轴向载荷测试方法具有可靠、操作简单、方法简便之特点。为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法涉及到一套测试装置，所述测试装置包含锁紧螺母、调整螺母、气缸、端盖、底座、轴向拖架、空气主轴、轴承套、定位定心座、定位支承，其中空气主轴在外径给定情况下的有效截面积用S表示，空气主轴在外径给定情况下经测重用W1表示，轴向拖架经测重用W2表示，定位定心座经测重用W3表示，被测球轴承经测重用W4表示，被测球轴承被加载的轴向载荷用F表示，则F=PxS-Wl- W2 -W3-W4 ,P表示密闭气室的压力。将被测球轴承的内圈套在定位定心座上端的圆柱内，被测球轴承的外圈置于已固定的定位支承下端，定位定心座下端的凸台与空气主轴上端的凹槽联接，空气主轴下端的内孔中配置有带L型挂钩的轴向拖架，所述L型挂钩挂在气缸活塞杆上端球冠状处配置的环形凹槽内，气缸活塞杆的下端依次配置调整螺母、锁紧螺母，具有三个台阶内孔的底座经过固定后被套接在空气主轴上，底座上端的台阶内孔中装配轴承套且轴承套内径与空气主轴外径匹配，底座上端的台阶内孔中所配置的进气孔正对轴承套上所配置的环形进气凹槽，与所述环形进气凹槽轴向相联通的轴承套上还配置有数条环形节流凹槽，每条所述环形节流凹槽内均匀布有数个径向节流内孔，底座中间的台阶内孔内径小于底座上端的台阶内孔内径而大于空气主轴的外径，在底座中间的台阶内孔内配置排气孔，底座下端的台阶内孔内径小于底座中间的台阶内孔内径，在底座下端的台阶内孔内配置进排气孔，底座的下端通过螺栓联接端盖，端盖的内孔套接在气缸的上端盖上，底座的中间台阶内孔与其下端台阶内孔之间形成内凸台孔，所述内凸台孔内径与空气主轴外径匹配，所述内凸台孔、空气主轴、所述法兰以及端盖形成密闭气室，气缸的缸体以及底座依据空气主轴所配装的被测球轴承和定位支承的相对位置而定位固定。被测球轴承在轴向加载前，先关闭排气孔并联通进气孔向数条所述环形节流凹槽内通入压缩空气并使空气主轴沿其轴线方向向上浮动，然后通过气缸活塞杆上端的所述球冠向上顶起轴向拖架和空气主轴，使被测球轴承的外圈与定位支承之间预留0.3 0.5mm的间隙，所述间隙经测定后再备紧气缸活塞杆下端配置的调整螺母并通过锁紧螺母锁定气缸活塞杆的行程。对被测球轴承轴向加载时，通过进排气孔向所述密闭气室内通入P1平衡压力的压
缩空气，当
权利要求
1.一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法涉及到一套测试装置，所述测试装置包含锁紧螺母(I)、调整螺母(2)、气缸(3)、端盖(4)、底座(5)、轴向拖架￠)、空气主轴(7)、轴承套(8)、定位定心座(9)、定位支承(11)，其中空气主轴(7)在外径给定情况下的有效截面积用S表示，空气主轴(7)在外径给定情况下经测重用W1表示，轴向拖架(6)经测重用W2表示，定位定心座(9)经测重用W3表示，被测球轴承(10)经测重用W4表示，被测球轴承(10)被加载的轴向载荷用F表示，则
2.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是:气缸(3)包含缸体、活塞杆、上端盖以及下端盖，气缸(3)活塞杆的上端呈球冠状，距球冠状处向下的活塞杆上配置有一环形凹槽，轴向拖架(6)配置的L型挂钩能沿所述环形凹槽上下移动，活塞杆的下端外径车制有外螺纹，所述外螺纹旋接锁紧螺母(I)和调整螺母(2)，调整螺母(2)能够调节所述活塞杆的有效行程。
3.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法,其特征是:空气主轴(X)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙以及空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙与空气主轴(7)的外径相关，当空气主轴(7)外径处于50 75mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.022 0.026mm，空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙为0.028-0.032mm ;当空气主轴(7)外径处于75 IOOmm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.025-0.030mm，空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之 间的配合间隙为0.032-0.038mm;当空气主轴(7)外径处于100 125mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.032-0.037mm,空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙为0.040-0.045mm;当空气主轴(7)外径< 50mm或是> 125mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙以及空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙参照上述三种情况随机而定。
4.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是:轴承套(8)与底座(5)中间台阶内孔的上端面之间隙控制在1.5 2.0mm，轴承套(8)与底座(5)上端台阶内孔的配合隙控制在0.015 0.020mm，轴承套(8)上所述环形节流凹槽的配置数量以及所述环形节流凹槽内匀布的径向节流内孔的配置数量与空气主轴(7)外径相关，当空气主轴(7)外径处于50 75mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾贰个；当空气主轴(7)外径处于75 IOOmm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾陆个；当空气主轴(7)外径处于100 125_时，所述环形凹槽的配置数量为陆个，所述径向节流内孔的配置数量为贰拾个；当空气主轴(7)外径< 50mm或是> 125mm时，所述环形凹槽的配置数量以及所述径向节流内孔的配置数量参照上述三种情况随机而定；配置的数个所述环形凹槽均对称位于所述环形进气凹槽的两端，所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距以及所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距均控制在26mm，所述径向节流内孔由8 mm的圆孔和0.3mm的底孔同轴线构成，所述底孔位于轴承套⑶的内径端，所述环形进气凹槽均与数个所述环形进气凹槽之间轴向相联通。
5.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是:定位定心座(9)上端的圆柱外径与被测球轴承(10)内圈的内径相配合且配合的间隙不大于0.006mm,定位定心座(9)下端的凸台与空气主轴(7)上端的凹槽相配合且配合的间隙不大于0.005mm。
6.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是:定位支承(11)是被测球轴承(10)的定位基准，定位支承(11)下端的支撑点必须支撑在被测球轴承(10)的外圈端面，定位支承(11)的对称中心轴线与空气主轴(7)上端面的垂直度误差不能大于`0.002mm。
全文摘要
一种球轴承的轴向载荷测试方法，将被测球轴承(10)套在定位定心座(9)上并置于定位支承(11)下端，空气主轴(7)上端联接定位定心座而其下端联接轴向拖架(6)和气缸(3)，气缸配置调整螺母(2)、锁紧螺母(1)，底座(5)配置进气孔(5.1)、排气孔(5.2)、进排气孔(5.3)、轴承套(8)、端盖(4)，通过进排气孔向底座等形成的密闭气室内通入P1以及P压力的压缩空气使空气主轴在无摩擦状态下能轻松转动，通过P压力的压缩空气对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级加载轴向载荷，则被测球轴承的轴向载荷，该方法可靠，操作简单。
文档编号G01L5/00GK103196609SQ20131007991
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月13日 优先权日2013年3月13日
发明者张中元, 张 林, 张志恒, 郝雪玲, 侯颖熙, 李红, 孙立才, 颜荣亮 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司