本实用新型属于轴承技术领域,尤其涉及一种轴承外圈安装边冲击试验套件。
背景技术:
轴承是航空发动机承力传动系统中必不可少的关键部件,其性能和质量直接影响发动机可靠性。某型航空发动机在进行改进批低压涡轮轴试验件装配过程中,发现某支点轴承外圈安装边出现裂纹及掉块。传统的失效分析工作,仅能够定性的给出断口的性质和可能的失效原因,对于一些复杂形式的断口,不能直接给出零部件的失效模式。为查找发动机零部件的失效原因,在零部件上直接进行试验,重现故障模式变得尤为重要。通过发动机零部件故障模式的重现,可以直接验证失效分析中的结论和导致失效的原因,对发动机零部件的排故工作和改进设计具有重要的意义。
技术实现要素:
本实用新型的目的是通过设计一种轴承外圈安装边冲击试验套件,实现了在普通材料试验机上完成轴承外圈的模拟试验,此前完成此类试验需要在大型的专用试验机上实现。
为达到上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种轴承外圈安装边冲击试验套件,用于固定轴承外圈及对轴承外圈安装边施加载荷,所述轴承外圈安装边冲击试验套件包括
底座,所述底座固定安装于压力试验机上,底座具有轴承外圈的固定空间,轴承外圈固定设置于所述固定空间内;
压头,所述压头一端与压力试验机加载端固定,压头另一端施加于轴承外圈安装边,通过所述承外圈安装边冲击试验套件实现轴承外圈安装边的加载。
本实用新型一优选实施例的是,所述底座具有第一突出部和第二突出部,第一突出部与第二突出部平行设置,第一突出部与第二突出部之间为固定空间。
本实用新型一优选实施例的是,在所述第一突出部上设有贯穿的带螺的通孔,所述通孔的轴线与压头的轴线共线,所述通孔用于将底座固定于压力试验机,在所述第二突出部上设有贯穿的固定孔,用于穿过螺栓固定所述轴承外圈。
本实用新型一优选实施例的是,所述第一突出部的长度大于第二突出部的长度。
本实用新型一优选实施例的是,所述压头为具有台阶圆柱结构,较大端为连接端且与压力试验机加载端固定连接,较小端为加载端且加载于轴承外圈安装边。
本实用新型一优选实施例的是,所述连接端与压力试验机加载端连接方式为螺纹连接。
本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件具有以下优点:
1)轴承外圈的安装边受冲击时,安装边受到的压力与轴承外圈承受的支撑力不在同一条线上,而拉伸试验机只能施加同一条直线上的轴向力,通过本实用新型可将一条直线上的轴向力通过力矩作用,实现两个作用力分别作用在轴承外圈和轴承外圈安装边上;
2)轴承外圈需牢固的固定在夹具上,防止其在试验过程中移动,通过本实用新型可在固定轴承外圈后,压头恰好压在安装边的试验目标位置,并且底座与压头不发生干涉。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本实用新型的实施例,并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
图1为本实用新型一实施例的轴承外圈安装边冲击试验套件安装示意图。
图2为本实用新型一实施例的轴承外圈结构示意图。
图3为本实用新型一实施例的底座结构示意图。
图4为基于图3的A向底座示意图。
图5为本实用新型一实施例的压头结构示意图。
图6为基于5的B向压头示意图。
附图标记:
1-底座,11第一突出部,12-第二突出部,13-通孔,14-固定孔,15-固定空间;
2-压头,21-加载端,22-连接端
3-轴承外圈,31-安装边,32-固定边。
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
首先如图1所示为本实用新型中需要加载的轴承外圈3的结构示意图,轴承外圈3有安装边31和固定边32,安装边31突出轴承外圈3的外表面,轴承外圈3的固定边32具有一定厚度,再加载时需要对安装边31进行加载。
如图2所示为本实用新型一实施例的轴承外圈安装边冲击试验套件安装示意图,在图中可以看到本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件包括底座1和压头1两部分。底座1固定安装于压力试验机(未画出)上,底座1 具有轴承外圈3的固定空间15,轴承外圈3固定设置于所述固定空间15内,底座1起到固定轴承外圈3的作用。压头2的一端与压力试验机(未画出) 加载端固定,压头2另一端施加于轴承外圈的安装边31,通过所述轴承外圈安装边冲击试验套件实现对所述安装边31的加载,压头2主要作用是用于施加冲击载荷。
如图3所示为本实用新型一实施例的底座结构示意图,。底座1为一体构成,大致形状为“凵”字型,其具有第一突出部11和第二突出部12,第一突出部11与第二突出部12平行设置,在第一突出部11和第二突出部12之间有固定空间15,轴承外圈3便设置于固定空间15内。
在本实用新型一实施例中,在第一突出部11和第二突出部12上分别设有带螺纹的通孔13和固定孔14,第一通孔13的作用是连接压力试验机,而固定孔14则是用于使螺栓穿过固定孔14后压住轴承外圈使其固定,因此固定孔14处设有与螺栓匹配的内螺纹。
进一步的,在本实用新型的实施例中,第一突出部11突出的长度大于第二突出部12突出的长度,在使用压头2加载固定于固定空间15内的轴承外圈安装边时,压头2与第二突出部12不应发生干涉。
如图4所示的基于图2的底座结构A向视角示意图,在本实用新型中,固定孔14的数量为两个,这是由于轴承外圈3为圆形结构,当轴承外圈3置于固定空间15内之后,若采用一个固定孔14与一个螺栓进行固定,则有可能对轴承外圈3的固定效果不好,使得轴承外圈的安装边31在被施加力时,轴承外圈3移动,因此固定孔14和螺栓可采用两个或多个的设计模式,保证轴承外圈3的牢固固定。
如图5和图6所示为本实用新型一实施例的压头结构示意图,压头2为台阶的圆柱形结构,一端较大、一段较小,压头2的较大端为连接端22,连接端22与压力试验机的加载端固定连接,连接方式采用螺纹连接,在连接端 22设置内螺纹,与压力加载机加载端的外螺纹配合使用,压头2的较小端为加载端21,加载端21加载于安装边31,而将压头2设计成台阶状则可以避免压头2与底座1之间产生干涉。在使用时,只需将轴承外圈的安装边31固定在底座1中并通过螺栓加紧固定,之后使压头2对中冲击目标位置即可。
结合上述附图可以看出,由于安装边31与底座1的第一突出部11之间还有一部分空间,因此当压头2加载于安装边31时,安装边31会向下弯曲,固定边32会产生向上的力。而本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件的设计关键点在于轴承外圈安装边31受冲击时,安装边31受到向下的力,轴承外圈3承受向上的支撑力,两个力不在同一条直线上,而压力试验机只能施加同一条直线上的轴向力。通过本实用新型则可将一条直线上的轴向力通过力矩作用,实现两个作用力分别作用在轴承外圈3和轴承外圈安装边31上,成功模拟了轴承外圈安装边31在发动机上的实际受力情况。
本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件结构简单,成本低,利用常规材料压力试验机经简单改造即可完成轴承外圈安装边31的冲击强度试验,可精确的测量其冲击强度。本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件可适用于多种轴承等圆盘类零件的冲击强度试验。本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件创新点在于通过传统的材料拉伸试验机实现了发动机零部件强度模拟试验。
本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件具有以下优点:
1)轴承外圈的安装边31受冲击时,安装边31受到的压力与轴承外圈3 承受的支撑力不在同一条线上,而拉伸试验机只能施加同一条直线上的轴向力,通过本实用新型可将一条直线上的轴向力通过力矩作用,实现两个作用力分别作用在轴承外圈3和轴承外圈安装边31上;
2)轴承外圈3需牢固的固定在夹具上,防止其在试验过程中移动,通过本实用新型可在固定轴承外圈3后,压头2恰好压在安装边31的试验目标位置,并且底座1与压头2不发生干涉。
本实用新型的轴承外圈安装边冲击试验套件在传统材料测试试验机(图中均为画出)上实现了轴承外圈安装边的冲击试验,无需重新采购专用设备,可快速完成试验,节约了采购成本及人力成本,在保证材料测试试验机原有功能的基础上拓展了传统力学性能试验设备的使用范围,可以实现在传统材料测试试验机上完成多种轴承等圆盘类零件的冲击压缩试验。
以上所述,仅为本实用新型的最优具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。