一种轴承保持架疲劳试验装置及试验方法与流程

本发明具体涉及一种轴承保持架疲劳试验装置及试验方法。

背景技术：

轴承一般由内圈、外圈、保持架和滚动体组成。近年来，在轴承使用过程中，由于保持架断裂引起的轴承故障频发，因此预测保持架在特定工况下的疲劳寿命越来越重要。无论是球轴承还是滚子轴承，轴承在高速条件下，内外套圈产生相对歪斜、滚动体与保持架的碰撞产生的共振、滚动体对保持架的夹持作用等因素都是造成保持架疲劳破坏的重要原因。目前，各轴承厂及科研院所对轴承的寿命考核中并未对轴承保持架的疲劳性能进行试验考核，预测保持架疲劳性能只能通过仿真软件进行分析，仿真分析结果尚未得到试验验证。

技术实现要素：

本发明为了解决对轴承保持架的疲劳性能只能通过仿真软件分析，仿真结果不能得到验证的问题，而提供一种轴承保持架疲劳试验装置及试验方法。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

它包括底座、立柱、保持架工装、高速摄像机、计算机、液压伺服系统和两个冲锤，

立柱设置在底座上，立柱的顶部与板连接,液压伺服系统上的液压缸的底座固接在板上，液压缸的液压杆与推板连接，液压伺服系统的液压缸通过计算机控制输出压力和频率，保持架工装固接在底座上，保持架工装上设有轴承保持架，轴承保持架上方设有冲锤和高速摄像机，每个冲锤与推板铰接，每个冲锤上铰接有能伸缩的调节杆组件，每个冲锤的端部设有压力传感器，压力传感器通过线缆与计算机的数据端口连接，每个调节杆组件与推板铰接，高速摄像机设置在推板上，高速摄像机通过线缆与计算机的数据端口连接。

一种轴承保持架疲劳试验方法包括以下几个步骤:

步骤一：将保持架通过保持架工作固定好后，根据测试样件的大小调节立柱的高度，以调整推板上的冲锤的高度到合适的位置；

步骤二、通过调节杆组件来调整两个冲锤的角度；

步骤三、液压伺服系统通过计算机来控制，并将压力和频率传递给冲锤，来模拟轴承的滚动体在保持架上受冲击的过程；

步骤四、冲锤上的压力传感器将收集的信号传给计算机，高速摄像机记录试验过程将照片传给计算机，进而对保持架的寿命分析。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

一、本发明的通过保持架工装来定位保持架，以保证保持架受冲击的过程中试验数据的准确性。

二、本发明的高速摄像机可以动态捕捉保持架疲劳断裂的状态，通过试验结果进行分析保持架在交变应力下的寿命。

三、通过计算机来控制液压伺服系统来输出不同的压力和频率，进行试验数据对比，以进行数据分析。

四、通过调整冲锤的角度以适用不同结构的保持架疲劳试验。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的左视图；

图4是定位轴的主视图；

图5是图4的左视图；

图6是图3的I处局部放大视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～图3来说明本实施方式，本实施方式它包括底座1、立柱2、保持架工装4、高速摄像机6、计算机9、液压伺服系统10和两个冲锤5，

立柱2设置在底座1上，立柱2的顶部与调节板11连接,液压伺服系统10上的液压缸的底座固接在调节板11上，液压缸的液压杆与推板12连接，液压伺服系统10的液压缸通过计算机9控制输出压力和频率，保持架工装4固接在底座1上，保持架工装4上设有轴承保持架7，轴承保持架7上方设有冲锤5和高速摄像机6，每个冲锤5与推板12铰接，每个冲锤5上铰接有能伸缩的调节杆组件8，每个冲锤5的端部设有压力传感器，压力传感器通过线缆与计算机9的数据端口连接，每个调节杆组件8与推板12铰接，高速摄像机6设置在推板12上，高速摄像机6通过线缆与计算机9的数据端口连接。

具体实施方式二：结合图1～图6来说明本实施方式，本实施方式保持架工装4包括两个定位轴4-2、两个对称芯轴4-1、两个固定座4-3和六个卡抓4-4，

两个对称芯轴4-1与保持架7的内孔过盈配合，每个芯轴4-1的端部各设有与芯轴4-1外圆同心的通孔，每个芯轴4-1的端部边缘为圆弧形，且两个对称芯轴4-1设置在保持架7上其边缘处形成U形环槽4-1-1，每个定位轴4-2的一端与每个芯轴4-1的通孔为间隙配合，每个定位轴4-2的圆周上均匀地固接有三个套筒4-2-1，三个套筒4-2-1各设置有一个卡抓4-4，每个卡抓4-4能在套筒4-2-1内滑动并卡在保持架7的外径上，每个套筒4-2-1的侧面设有螺纹通孔，每个螺纹通孔内设置有紧定螺钉，每个定位轴4-2的另一端固接在固定座4-3，每个固定座4-3与底座1连接。

本实施方式可以调整保持架7的位置，使保持架7上相邻两个兜孔与冲锤5的端部对应。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图3来说明本实施方式，本实施方式所述冲锤5的端部为球形或圆柱形。本实施方式将冲锤5的端部设置成球形或者圆柱形是为了模拟轴承滚动体。

其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图3来说明本实施方式，本实施方式两个冲锤5与推板12铰接呈倒“八”字形。

其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。

具体实施方式五：结合图1来说明本实施方式，本实施方式所述立柱2的顶部设有螺纹，立柱2穿过调节板11，调节板11的两面各设有与立柱2为螺纹配合的螺母。

本实施方式调节两个螺母的位置来调整调节板11的位置以适应不同结构保持架7的高度。

其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：结合图3来说明本实施方式，本实施方式每个调节杆组件8为液压缸。其它组成和连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式七：结合图3和图6来说明本实施方式，本实施方式每个调节杆组件8包括杆8-1、调节螺母8-2和螺杆8-3，

杆8-1与冲锤5铰接，调节螺母8-2与杆8-1连接并能转动，螺杆8-3的一端与推板12铰接，螺杆8-3的另一端与调节螺母8-2螺纹配合。

其它组成和连接关系与具体实施方式四或五相同。

具体实施方式八：结合图1～图3来说明本实施方式，本实施方式所述的试验方法如下：

步骤一：将保持架7通过保持架工装4固定好后，根据测试样件的大小调节立柱2的高度，以调整推板12上的冲锤5的高度到合适的位置；

步骤二、通过调节杆组件8来调整两个冲锤5的角度；

步骤三、液压伺服系统10通过计算机9来控制，并将压力和频率传递给冲锤5，来模拟保持架7受轴承滚动体冲击的过程；

步骤四、冲锤5上的压力传感器将收集的信号传给计算机9，高速摄像机6记录试验过程将照片传给计算机9，进而对保持架的寿命分析；

试验加载的压力和频率是根据轴承工况(载荷和转速等)计算出来的，液压伺服系统10的液压缸传递的压力和频率设定成与计算得出的压力和频率一致，来模拟保持架实际受载情况，循环次数即为保持架在该工况下的寿命，可验证仿真分析结果，指导轴承设计。

具体实施方式九：结合图1～图3来说明本实施方式，本实施方式球轴承保持架用的冲锤5的端部为与球轴承保持架兜孔相配合的球体。

其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。

具体实施方式十：结合图1～图3来说明本实施方式，本实施方式滚子轴承保持架用的冲锤5的端部为与滚子轴承保持架兜孔相配合的圆柱体。其它组成和连接关系与具体实施方式八相同。