自润滑轴衬寿命检测用夹具及其检测方法与流程

本发明涉及轴承检测
技术领域：
，具体涉及一种自润滑轴衬寿命检测用夹具及其检测方法。
背景技术：
：自润滑轴衬属于轴衬的一种，属于滑动轴承，基本型是由金属基底加自润滑层，具有载荷能力大、抗冲击、抗腐蚀、耐磨损、自润滑、免维护等特点，广泛应用于航空航天、工程机械、载重汽车、水利设施等方面。目前，自润滑轴衬寿命试验中使用的夹具由2个支座、2个陪试轴承、2个顶块、2个端盖、芯轴、加载板、拧紧螺母、被试轴衬等组成。被试轴衬安装在加载板中，试验时，试验设备对加载板施加径向载荷，并带动试验芯轴摆动，从而对轴衬的寿命进行检测，该试验装置的主要问题在于每次只能进行一件轴衬的试验，试验效率低，此外试验装置结构复杂，零件数量多，增加了加工成本，降低了装配效率。技术实现要素：针对以上情况，本发明提供一种自润滑轴衬寿命检测用夹具，可以同时进行4件轴衬的寿命试验，检测用夹具安全可靠，夹具通过结构改进，既提高了夹具装配效率，又降低了试验成本。本发明提供一种自润滑轴衬寿命检测用夹具，包括支座、芯轴和加载板，所述支座包括第一支座和第二支座，所述第一支座设有第一通孔、所述第二支座设有第二通孔，所述第一通孔与所述第二通孔具有相同的孔长和孔径，且所述孔长与待检测的各自润滑轴衬的宽度相同；所述加载板夹设在所述第一支座和所述第二支座之间并能向所述芯轴施加预设径向力，所述加载板设有第三通孔，所述第三通孔与所述第一通孔和第二通孔共轴线，并且所述第三通孔的孔长为所述第一通孔或者所述第二通孔的孔长的二倍；将四个具有相同结构和尺寸的待检测的自润滑轴衬组以过盈配合方式分别设置在所述第一通孔、第二通孔和第三通孔的内壁上，所述芯轴穿设在所述待检测的自润滑轴衬组的内孔中并与所述待检测的自润滑轴衬组形成间隙配合设置。优选地，所述第一支座和第二支座呈相同的l型构型，所述第一支座和第二支座均分别包括底板和侧板，所述侧板垂直于所述底板。优选地，所述底板上设有多个对称设置的安装孔和一个定位凹槽，所述定位凹槽位于所述底板的下表面上。优选地，所述底板和侧板一体成型。一种利用所述的自润滑轴衬寿命检测用夹具的检测方法，包括以下步骤：s1，将四个待检测的自润滑轴衬组依次装入到第一支座的第一通孔、加载板的第三通孔和第二支座的第二通孔中，并测得待检测的自润滑轴衬组的内径初始值；s2、将芯轴按顺序穿过第二支座的第二通孔、加载板的第三通孔和第一支座的第一通孔；s3、将底板通过安装孔和定位凹槽安装在试验设备机座上，将加载板与试验设备的径向加载装置连接，芯轴的大直径端与试验设备的摆动装置连接；s4、启动试验设备，试验设备的径向加载装置通过加载板对四个待检测的自润滑轴衬组施加同样大小的预设径向载荷，通过摆动装置的摆动油缸带动芯轴以±15°摆角和预设频率往复摆动，经n次往复摆动后，测得待检测的自润滑轴衬组的磨损后内径值；s5、待检测的自润滑轴衬组的内径初始值与磨损后内径值之差为轴衬磨损量，当轴衬的磨损量应小于0.1mm时获得合格自润滑轴衬。本发明具有以下有益效果：1、本发明将被试自润滑轴衬轴承分别安装在支座和加载板中，实现了一次试验能够同时对4个自润滑轴衬进行寿命试验，大大提高了试验效率；2、本发明的结构简单，检测用夹具零件类型及数量更少，减少了加工成本，提高了装配效率。附图说明图1为带有本发明自润滑轴衬寿命检测用夹具的试验设备整体示意图；图2为本发明自润滑轴衬寿命检测用夹具半剖结构轴侧示意图；图3为本发明自润滑轴衬寿命检测用夹具的半剖主视图；以及图4为本发明自润滑轴衬寿命检测用夹具无芯轴与自润滑轴衬组时的半剖主视图。主要附图标记：第一支座1；芯轴2；加载板3；第二支座4；底板5；侧板6；径向加载装置7；摆动装置8；自润滑轴衬组10；第一通孔11；第三通孔31；圆柱槽32；第二通孔41；定位凹槽51；安装孔52；第一自润滑轴衬101；第二自润滑轴衬102；第三自润滑轴衬103；第四自润滑轴衬104；具体实施方式为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。如图1～图4所示，一种自润滑轴衬寿命检测用夹具，包括支座、芯轴2和加载板3，支座包括结构、尺寸均相同的第一支座1和第二支座4，第一支座1和第二支座4相对设置并且均呈l型结构，第一支座1包括底板5和侧板6，底板5和侧板6彼此垂直设置，优选地，侧板6与底板5是一个一体成型的结构件或者是两者彼此固定连接的组合件。同样地，第二支座4包括底板5和侧板6。第一支座1的底面和第二支座4的底面位于同一平面上，底板5设有两个或者四个安装孔52，以将支座固定在试验设备机座上，在底板5的下表面上还设有定位凹槽51，以将支座与试验设备的机座对正，并通过连接键将支座与试验设备机座卡设在一起。自润滑轴衬组10包括依次分布设置的第一自润滑轴衬101、第二自润滑轴衬102、第三自润滑轴衬103和第四自润滑轴衬104，四个自润滑轴衬结构基本相同。第一支座1的的侧板6设有第一通孔11，第一通孔11内设有第一自润滑轴衬101，第一通孔11与第一自润滑轴衬101的长度相等，第一支座1的侧板6和第一自润滑轴衬101的两个端面平齐；第二支座4的侧板6内设有第二通孔41，第二通孔41内设有第四自润滑轴衬104，第二通孔41与第四自润滑轴衬104的长度相等，第二支座4的侧板和第四自润滑轴衬104的两个端面平齐；加载板3的顶部中心设有圆柱槽32，可以与能够提供径向载荷的试验设备连接，加载板3的底部设有第三通孔31，第三通孔31内设有第二自润滑轴衬102和第三自润滑轴衬103，加载板3的宽度等于第二自润滑轴衬102和第三自润滑轴衬103的长度之和，第一自润滑轴衬101、第二自润滑轴衬102、第三自润滑轴衬103和第四自润滑轴衬104的结构、尺寸均相同且共轴线地设置，各自润滑轴衬的内部设有芯轴2相连，芯轴2的右侧大直径端与试验设备的摆动装置8相连接。摆动装置8带动芯轴2绕芯轴2的轴线实现±15°的摆动运动，对四个被测自润滑轴衬承分别施加相同的扭矩。芯轴2的轴线、第一通孔11的轴线、第二通孔41的轴线和第三通孔31的轴线重合，第一通孔11的直径、第二通孔41的直径和第三通孔31的直径相等。试验时，试验设备的径向加载装置7对准加载板3的顶部圆柱槽32，并施加径向载荷，四个被测自润滑轴衬承受相同的径向载荷，试验设备的摆动装置8带动试验芯轴2摆动，从而实现对轴衬寿命的检测。一种利用所述的自润滑轴衬寿命检测用夹具的检测方法，包括以下步骤：s1，将四个待检测的自润滑轴衬组依次装入到第一支座的第一通孔、加载板的第三通孔和第二支座的第二通孔中，并测得待检测的自润滑轴衬组的内径初始值；s2、将芯轴按顺序穿过第二支座的第二通孔、加载板的第三通孔和第一支座的第一通孔；s3、将底板通过安装孔和定位凹槽安装在试验设备机座上，将加载板与试验设备的径向加载装置连接，芯轴的大直径端与试验设备的摆动装置连接；s4、启动试验设备，试验设备的径向加载装置通过加载板对四个待检测的自润滑轴衬组施加同样大小的预设径向载荷，通过摆动装置的摆动油缸带动芯轴以±15°摆角和预设频率往复摆动，经n次往复摆动后，测得待检测的自润滑轴衬组的磨损后内径值；s5、待检测的自润滑轴衬组的内径初始值与磨损后内径值之差为轴衬磨损量，当轴衬的磨损量应小于0.1mm时获得合格自润滑轴衬。本发明以一个hb8106-6×10自润滑轴衬摆动磨损寿命试验为例进行具体说明：hb8106-6×10自润滑轴衬的外径8mm,内径6mm，长度10mm。根据该自润滑轴衬的结构设计了相应的检测用夹具如图1所示，其中第一支座1和第二支座4均采用45钢材料，硬度>hrc40，芯轴2的材料为30crmnsia，表面镀铬，硬度>hrc50，表面粗糙度不低于ra0.2。1)试验时，首先将第二自润滑轴衬102和第三自润滑轴衬103装入加载板3的第三通孔31中，将第一自润滑轴衬101装入第一支座1的第一通孔11中，将第四自润滑轴衬104装入第二支座4的第二通孔41中。将芯轴2依次穿过第二支座4、加载板3和第一支座1，如图2所示。2)然后将该套实验装置安装在试验设备的机座上，其中加载板3与试验机的径向加载装置7连接，芯轴2的右端与摆动装置8的摆动油缸连接，第一支座1和第二支座4通过底板5的安装孔52连接到试验机的底座上。3)启动控制程序，试验机的径向加载装置7通过加载板3对第一自润滑轴衬101、第二自润滑轴衬102、第三自润滑轴衬103和第四自润滑轴衬104施加8kn的径向载荷，摆动油缸带动芯轴2按一定摆角和频率往复摆动，在优选实施方式中，摆动油缸带动芯轴2绕其轴线按+15°的摆角和频率往复摆动，实现对自润滑轴衬摆动磨损寿命的测试。具体的试验参数如表1所示：表1具体试验参数试验参数试验参数值径向载荷8kn摆角±15°摆动频率12.73hz摆动次数100000次试验前、后分别测量安装后自润滑轴衬组10的承载方向的内径，两者之差即为轴衬的磨损量，按照hb8108的要求，轴承100000次摆动磨损试验后，自润滑轴衬的磨损量应小于0.1mm。第一次试验测得的4个被试轴衬的磨损量分别为：0.02mm、0.04mm、0.04mm、0.03mm；更换新一组4个被测轴衬后，再次重新安装轴衬和装置，测得新一组4个被测自润滑轴衬的磨损量分别为：0.02mm、0.02mm、0.02mm、0.03mm均满足标准的要求。并以一个hb8106-24×22自润滑轴衬摆动磨损寿命试验为例进行具体说明。hb8106-24×22自润滑轴衬的外径27mm，内径24mm，长度22mm，类似于上述实施例操作步骤，具体步骤如下：1)试验时，首先将第二自润滑轴衬组102和第三自润滑轴衬组103装入加载板3的第三通孔31中，将第一自润滑轴衬组101装入第一支座1的第一通孔11中，将第四自润滑轴衬组104装入第二支座4的第二通孔41中。将芯轴2依次穿过第二支座4、加载板3和第一支座1，如图2所示。2)然后将该套实验装置安装在试验设备的机座上，其中加载板3与试验机的径向加载装置7连接，芯轴2的右端与摆动装置8的摆动油缸连接，第一支座1和第二支座4通过底板5的安装孔52连接到试验机的底座上，如图1所示。3)启动控制程序，试验机的径向加载装置7通过加载板3对第一自润滑轴衬组101、第二自润滑轴衬组102、第三自润滑轴衬组103和第四自润滑轴衬组104施加8kn的径向载荷，摆动油缸带动芯轴2按一定摆角和频率往复摆动，在优选实施方式中，摆动油缸带动芯轴2绕其轴线按+15°的摆角和频率往复摆动，实现对自润滑轴衬摆动磨损寿命的测试。具体的试验参数如表2所示：表2具体试验参数本次试验测得的4个被试自润滑轴衬的磨损量分别为：0.01mm、0.02mm、0.04mm、0.06mm，均满足标准的要求。相较于已有的自润滑轴衬寿命试验中使用的夹具，本发明在减少顶块、端盖、拧紧螺母等零件的同时，将同时试验的自润滑轴衬数量提高至4个，既减少了零件种类及数量，降低了安装时间和安装复杂，降低了成本，又提高了检测效率和保证了检测环境的最大相似性。说明书附图及上述介绍均针对单一直径型号的自润滑轴衬，优选地，针对不同型号的自润滑轴衬试验需要，可在第一支座1、加载板3和第二支座4集成设置几类孔，以实现一机多用的目标，进一步减少试验成本与时间。以上所述是本申请的优选实施方式，不以此限定本发明的保护范围，应当指出，对于该
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。当前第1页12