本发明涉及一种轴承试验机用载荷装置，尤其是涉及一种基于齿轮齿条传动的轴承试验机用交变载荷加载装置。
背景技术：
内燃机被广泛应用于汽车、船舶、飞机、坦克、铁路机车、农业机械、工程机械、发电机组等多个行业，其作为动力设备在国民经济中占有非常重要的地位。内燃机中包括了活塞-缸套、活塞环-缸套、曲轴-轴承及凸轮-挺杆等几对重要的摩擦副，其中，曲轴轴承，包括主轴承和连杆轴承(由于该类轴承工作载荷的大小和方向都随时间变化，因此通常称为动载荷轴承)，是内燃机最为关键的摩擦副之一，它不仅影响到内燃机工作的可靠性和耐久性，还影响到内燃机进一步强化的潜力。
轴承的性能及其可靠性是轴承的最重要的性能指标，但由于影响轴承性能因素太多，进行轴承试验是一种有效途径。轴承试验是轴承设计和制造过程中必不缺少的重要的验证过程。试验轴承的加载负荷作为轴承试验机测试的重要参数，其准确性直接影响轴承的试验结果。目前传统的轴承试验装置加载特性单一，不能实现多变载荷的加载，而真实内燃机中动载轴承常处于交变载荷，因此传统的轴承试验用加载装置很难实现发动机动载轴承的交变载荷加载。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可以实现内燃机真实工况载荷的加载的基于齿轮齿条传动的轴承试验机用交变载荷加载装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于齿轮齿条传动的轴承试验机用交变载荷加载装置，所述的轴承试验机包括旋转轴，被试轴承安装在所述旋转轴上，其特征在于，该加载装置包括夹具，以及设置在夹具周围的多个旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件，所述的旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件包括依次连接旋转电机、齿轮齿条传动机构和弹簧，旋转电机驱动齿轮齿条传动机构运动，控制弹簧发生拉伸或压缩形变，对夹具内的被试轴承施加交变载荷。
所述的旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件设有两个：组件a和组件b，对称设置在夹具上下两侧。
所述的组件a包括：旋转电机a、齿轮齿条传动机构a和弹簧a，所述的电机a通过齿轮齿条传动机构a连接弹簧a一端，弹簧a另一端通过连接装置a连接夹具；
所述的组件b包括：旋转电机b、齿轮齿条传动机构b和弹簧b，所述的电机b通过齿轮齿条传动机构b连接弹簧b一端，弹簧b另一端通过连接装置b连接夹具。
所述的轮齿条传动机构a包括齿轮和齿条，所述的齿轮连接旋转电机a，所述的齿条与齿轮啮合，并连接弹簧a。
所述的齿轮齿条传动机构b的结构与轮齿条传动机构a相同。
所述的夹具由镜像对称的上夹具和下夹具组成，上夹具和下夹具均成块状，并在上夹具和下夹具相贴合的一面各设一半圆形缺口，组合成的圆形缺口与被试轴承相匹配。
所述的上夹具上表面为平面，与连接装置a连接，下表面内设有一半圆形凹槽，与被试轴承相匹配；下夹具的下表面为平面，与连接装置b连接，上表面设有一半圆形凹槽，与被试轴承相匹配。
所述的轴承试验机还包括控制系统，该控制系统与旋转电机a和旋转电机b相连，控制旋转电机的旋转角度，进而改变弹簧的拉伸/压缩量，控制弹簧的弹力，可以实现轴承交变载荷的加载。同时，通过轴承试验机控制系统控制旋转轴的旋转，可以实现轴承以给定的转速运转。旋转电机旋转角度的改变是通过轴承试验机控制系统控制，旋转电机旋转角度的改变可以影响弹簧的拉伸/压缩量。由于弹簧的拉伸/压缩量的改变，弹簧将可以在夹具表面施加大小不同、方向可变的作用力。通过在夹具不同区域添加多个旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件可以实现轴承交变载荷的加载。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过计算机控制旋转电机的旋转角度，进而改变弹簧的压缩/拉伸量，控制弹簧的弹力，可以实现轴承交变载荷的加载。
2、结合内燃机的真实工况条件，通过计算机控制旋转电机的旋转角度与时间的变化量，可以实现内燃机真实工况载荷的加载。利用该轴承交变载荷加载装置有助于开展发动机动载轴承试验。
附图说明
图1为本发明的交变载荷加载机构示意图；
图2为本发明齿轮齿条传动机构a5的结构示意图；
图中：1为旋转轴，2为被试轴承，3为夹具，4为旋转电机a，5为齿轮齿条传动机构a，51为齿轮，52为齿条，6为弹簧a，7为连接装置a，8为连接装置b，9为弹簧b，10为齿轮齿条传动机构b，11为旋转电机b。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
如图1所示，一种基于齿轮齿条传动的轴承试验机用交变载荷加载装置，所述的轴承试验机包括旋转轴1，被试轴承2安装在所述旋转轴1上，该加载装置包括夹具3，以及设置在夹具3周围的多个旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件，所述的旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件包括依次连接旋转电机、齿轮齿条传动机构和弹簧，旋转电机驱动齿轮齿条传动机构运动，控制弹簧发生拉伸或压缩形变，对夹具3内的被试轴承2施加交变载荷。
其中，所述的旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件设有两个：组件a和组件b，对称设置在夹具3上下两侧。所述的组件a包括：旋转电机a4、齿轮齿条传动机构a5和弹簧a6，所述的电机a4通过齿轮齿条传动机构a5连接弹簧a6一端，弹簧a6另一端通过连接装置a7连接夹具3；所述的组件b包括：旋转电机b11、齿轮齿条传动机构b10和弹簧b9，所述的电机b11通过齿轮齿条传动机构b10连接弹簧b9一端，弹簧b9另一端通过连接装置b8连接夹具3。
如图2所述，所述的轮齿条传动机构a5包括齿轮51和齿条52，所述的齿轮51连接旋转电机a4，所述的齿条52与齿轮51啮合，并连接弹簧a6。所述的齿轮齿条传动机构b10的结构与轮齿条传动机构a5相同。
所述的夹具3由镜像对称的上夹具和下夹具组成，上夹具和下夹具均成块状，并在上夹具和下夹具相贴合的一面各设一半圆形缺口，组合成的圆形缺口与被试轴承2相匹配。所述的上夹具上表面为平面，与连接装置a7连接，下表面内设有一半圆形凹槽，与被试轴承2相匹配；下夹具的下表面为平面，与连接装置b8连接，上表面设有一半圆形凹槽，与被试轴承2相匹配。
所述的轴承试验机还包括控制系统，该控制系统与旋转电机a4和旋转电机b11相连，控制旋转电机的旋转角度，进而改变弹簧的拉伸/压缩量，控制弹簧的弹力，可以实现轴承交变载荷的加载。同时，通过轴承试验机控制系统控制旋转轴1的旋转，可以实现轴承以给定的转速运转。旋转电机旋转角度的改变是通过轴承试验机控制系统控制，旋转电机旋转角度的改变可以影响弹簧的拉伸/压缩量。由于弹簧的拉伸/压缩量的改变，弹簧将可以在夹具表面施加大小不同、方向可变的作用力。通过在夹具不同区域添加多个旋转电机-齿轮齿条传动机构-弹簧组件可以实现轴承交变载荷的加载。