润滑脂抗微动磨损的测试单元、载荷加载装置及振动装置的制作方法

本实用新型涉及润滑脂抗微动磨损性能测试技术领域，尤其涉及润滑脂抗微动磨损的测试单元、载荷加载装置及振动装置。

背景技术：

汽车设计制造的发展趋势是高速、高扭矩、轻量化、长寿命。此外，人们对行车的驾乘舒适性要求越来越高，对车辆的振动、噪音、平稳性等要求也越来越高。车辆行驶时，由于颠簸、加减速、拐弯等引起的微动磨损，容易导致轮毂等部件的早期异响和失效，影响驾乘舒适性。微动磨损已经成为轮毂的测试轴承失效的主要形式。微动磨损是一种复合式磨损，是指相对之间没有大的运动关系的固体的接触表面之间由于微小距离的往复的切向或法向运动而产生的损伤和材料流失。为降低车辆行驶过程中轮毂测试轴承的微动磨损，减少车辆早期异响和失效，要求润滑脂具有抗微动磨损性能。

目前，可以采用摩擦试验设备对润滑脂的抗微动磨损特性进行测试，但现有的摩擦试验设备用于测试轴承上时的载荷较低，且微动运动的频率单一不可调节。随着对润滑脂更高性能的追求，现有方法和设备已经不能满足检测需求，润滑脂生产厂家和用户迫切需要振动装置的升级改造。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本实用新型第一方面提供一种润滑脂抗微动磨损的测试单元，该测试单元包括导杆，沿所述导杆的轴向依次设有加压螺母、加压弹簧、第一轴承安装部、摆动杆和第二轴承安装部；所述加压弹簧的一端抵设于所述加压螺母，另一端抵设于所述第一轴承安装部；所述第一轴承安装部与所述导杆可拆卸地连接，所述第一轴承安装部和/或所述第二轴承安装部用于设置与所述导杆相配合的测试轴承，所述摆动杆套设于所述导杆，所述摆动杆与所述导杆之间留有间隙；所述摆动杆用于为所述导杆提供径向微动载荷。

在一个实施例中，所述测试轴承为推力轴承。

在一个实施例中，所述第二轴承安装部与所述导杆可拆卸地连接。

本实用新型第二方面提供一种润滑脂抗微动磨损的载荷加载装置，包括机架、测试单元承载部和压力测试部；所述测试单元承载部滑动地设于所述机架并与执行机构相连接，所述执行机构用于驱动所述测试单元承载部向所述压力测试部靠拢；所述压力测试部设于所述机架，所述压力测试部包括安装顶板和压力传感器，所述压力传感器设于所述安装顶板和所述机架之间，所述安装顶板滑动地设于所述机架，所述安装顶板和/或所述测试单元承载部设有用于使测试单元的导杆穿过的开口，所述压力传感器连有数显装置。

在一个实施例中，所述机架设有多个导向杆，所述安装顶板和所述测试单元承载部滑动地设于所述导向杆。

在一个实施例中，所述机架设有机架顶板，所述安装顶板通过连接支架连有传感器顶板，所述压力传感器设于所述机架顶板和所述传感器顶板之间。

在一个实施例中，所述执行机构包括液压缸，所述液压缸的活塞杆连接所述测试单元承载部。

本实用新型第三方面提供一种润滑脂抗微动磨损的振动装置，包括上述测试单元，还包括回转执行机构、底盘、偏心盘和连杆组件；所述底盘用于装设所述测试单元，所述回转执行机构用于驱动所述偏心盘转动，所述连杆组件包括相铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆用于铰接至所述偏心盘，所述第二连杆用于相对所述底盘直线滑动并用于连接所述测试单元的摆动杆。

在一个实施例中，所述回转执行机构为伺服电机，所述伺服电机连接变频器。

在一个实施例中，所述偏心盘设有多个用于铰接所述第一连杆的安装孔，多个所述安装孔距离所述偏心盘的回转轴线的距离不同。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的测试单元可以用于提高施加到测试轴承的载荷；

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的载荷加载装置便于对测试轴承进行加压，提高施加到测试轴承的载荷，便于对载荷的大小进行控制；

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的振动装置便于对测试轴承提供微动载荷。

附图说明

图1是本实用新型实施例的润滑脂抗微动磨损的测试单元的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的润滑脂抗微动磨损的载荷加载装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的润滑脂抗微动磨损的振动装置的主视图；

图4是图3的a-a剖视图；

图5是图3的b-b剖视图；

图6是本实用新型实施例的偏心盘的结构示意图；

附图标记说明：1、保护罩；2、回转执行机构；3、底盘；4、测试单元；5、套筒；6、连杆组件；7、球面滑动轴承；8、偏心盘；9、加压螺母；10、平垫片；11、第一球形垫片；12、第二球形垫片；13、加压弹簧；14、底盘簧座；15、测试轴承；16、摆动杆；17、第二轴承安装部；18、导杆；19、压力传感器；20、传感器顶板；21、承压顶柱；22、机架顶板；23、导向杆；24、型材；25、安装顶板；26、测试单元承载部；27、直线轴承；28、液压缸；29、机架底板。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1、图2所示，本实用新型的第一方面提供一种润滑脂抗微动磨损的测试单元4，包括导杆18，沿导杆18的轴向依次设有加压螺母9、加压弹簧13、第一轴承安装部、摆动杆16和第二轴承安装部17；加压弹簧13的一端抵设于加压螺母9，另一端抵设于第一轴承安装部；第一轴承安装部与导杆18可拆卸地连接，第一轴承安装部和/或第二轴承安装部17用于设置与导杆18相配合的测试轴承15，摆动杆16套设于导杆18，摆动杆16与导杆18之间留有间隙；摆动杆16用于为导杆18提供径向微动载荷。

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的测试单元可以提高测试轴承的载荷。

在一个实施例中，第一轴承安装部设有加压弹簧定位部。具体地，加压弹簧定位部是凸起于第一轴承安装部的环状结构、凸缘状结构或弧形侧壁等结构，加压弹簧定位部用于对加压弹簧进行径向定位。具体地，加压弹簧定位部为图1中的底盘簧座14。

在一个实施例中，测试轴承15为推力轴承。由于推力轴承承受轴承载荷的能力较强，不容易因为加压弹簧13对测试单元4的轴向加载而失效，在微动磨损测试中的寿命较长。

在一个实施例中，第二轴承安装部17与导杆18可拆卸地连接。具体地，所述第二轴承安装部17与所述导杆18螺纹连接，导杆18设有外螺纹，第二轴承安装部17设有内螺纹。这样，第二轴承安装部17也可以在测试开始前和测试完成后拆下，便于取出里面的测试轴承15。

在一个实施例中，加压弹簧13与加压螺母9之间设有垫片。垫片可以使加压螺母9为加压弹簧13提供更均匀的轴向力。

在一个实施例中，垫片包括平垫片10、第一球形垫片11和第二球形垫片12，第一球形垫片11与第二球形垫片12相配合使用。平垫片10可以与加压螺母9直接接触，传递加压螺母9的压力；将第一球形垫片11和第二球形垫片12相配合使用，在有微小的径向扰动时候，由于第一球形垫片11和第二球形垫片12的相互位置能够在小范围内自动调整，从而使微小的径向扰动不影响加压弹簧13对测试轴承15提供的载荷的方向，使该载荷的方向保持为沿导杆18的轴向。

在一个实施例中，加压弹簧13为高载荷弹簧。作为较佳实施例，加压弹簧13具有较大承载能力和加长使用寿命，满足测试装置对测试轴承15的载荷要求。

如图2所示，本实用新型的第二方面提供一种润滑脂抗微动磨损的载荷加载装置，包括机架、测试单元承载部26和压力测试部；测试单元承载部26滑动地设于机架并与执行机构相连接，执行机构用于驱动测试单元承载部26向压力测试部靠拢；压力测试部设于机架，包括安装顶板25和压力传感器19，压力传感器19设于安装顶板25和机架之间，安装顶板25滑动地设于机架，安装顶板25和/或测试单元承载部26设有用于使测试单元4的导杆18穿过的开口，压力传感器19连有数显装置。具体地，安装顶板25和测试单元承载部26均可以沿竖直方向运动；数显装置可以是压力传感器19的显示屏也可以是与压力传感器19相连的上位机的显示屏，压力传感器19用于显示安装顶板25施予机架的压力。

由于该载荷加载装置通过执行机构对测试单元进行载荷加载，并使用连有数显装置的压力传感器19，因而能够连续且精准地对测试单元进行载荷加载，便于提高测试轴承的载荷并实时显示当前载荷值，便于对载荷的大小进行控制。

在一个实施例中，机架设有多个导向杆23，安装顶板25和测试单元承载部26滑动地设于导向杆23。具体地，导向杆23可以具有比机架其他部分更低的表面粗糙度，还可以选用与机架其他部位不同材料的零件，提高导向杆23的光滑程度和耐用程度，间接减少了该载荷加载装置的加工成本。

在一个实施例中，安装顶板25和导向杆23之间设有直线轴承27，测试单元承载部26和导向杆23之间设有直线轴承27。设置直线轴承27，可以降低安装顶板25和导向杆23之间、测试单元承载部26和导向杆23之间的摩擦力，使载荷加载动作更容易，并提高该载荷加载装置的使用寿命。

在一个实施例中，机架设有多个第一导向杆，安装顶板25滑动地设于第一导向杆，机架设有多个第二导向杆，测试单元承载部26滑动地设于第二导向杆；具体地，第一导向杆与第二导向杆相互平行或共线设置；第一导向杆和安装顶板25之间设有滑动轴承；第二导向杆和测试单元承载部26之间设有滑动轴承。

在一个实施例中，机架设有机架顶板22，安装顶板25通过连接支架连有传感器顶板20，压力传感器19设于机架顶板22和传感器顶板20之间。具体地，连接支架包括多个相互平行的承压顶柱21；连接支架也可以包括多个连接壁。这样，拓展了开口与传感器之间的空间，便于操作者手动将加压螺母9拧到导杆18的端部。

在一个实施例中，执行机构包括液压缸28，液压缸28的活塞杆连接测试单元承载部26。液压缸28便于为测试单元4提供较大的载荷，模拟高载荷工况。

在一个实施例中，执行机构包括气缸，气缸的活塞杆连接测试单元承载部26。

在一个实施例中，执行机构包括回转执行机构2、齿轮和齿条；回转执行机构2的输出轴连接齿轮，齿轮与齿条相互啮合，齿条与测试单元承载部26相连接。

在一个实施例中，测试单元承载部26包括测试单元承载板，测试单元承载板设有开口。

在一个实施例中，测试单元承载部26设有测试单元定位部，测试单元定位部用于抵设于测试单元4，对放置在测试单元承载部26的测试单元4进行轴向和/或径向定位，从而使测试单元4更稳固。

在一个实施例中，机架包括机架顶板22和机架底板29，机架顶板22和机架底板29通过四根相互平行的型材24相连接，导向杆23的一端连接至机架顶板22，导向杆23的另一端连接至机架底板29；压力传感器19安装于机架顶板22和安装顶板25之间；具体地，型材24为铝型材，型材24的规格是40mm×40mm。

如图3至图6所示，本实用新型的第三方面提供一种润滑脂抗微动磨损的振动装置，包括上述测试单元4，还包括回转执行机构2、底盘3、偏心盘8和连杆组件6；底板用于装设测试单元4，回转执行机构2用于驱动偏心盘8转动，连杆组件6包括相铰接的第一连杆和第二连杆，第一连杆用于铰接至偏心盘8，第二连杆用于相对底盘3直线滑动并用于连接测试单元4的摆动杆16(在图1中示出)。具体地，连杆组件6连接回转执行机构2输出端与测试单元4的摆动杆16，通过连杆组件6传递回转执行机构2的转速与振幅，从而为测试单元4的导杆18(在图1中示出)提供微动载荷。

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的振动装置便于对测试轴承提供微动载荷。

在一个实施例中，连杆组件6的第二连杆与摆动杆16通过转轴相互铰接，该转轴的轴线方向垂直于连杆组件6的第二连杆。在这种情况下，摆动杆16可以为测试单元4的导杆18提供有角度的摆动振动；当然摆动杆16也可以与连杆组件6的第二连杆可拆卸地固定，这样摆动杆16可以为导杆18提供往复的直线振动。

在一个实施例中，回转执行机构2为伺服电机，伺服电机连接变频器。这样，操作者可以通过操作变频器上的旋钮，调节伺服电机的转速，从而调节为测试单元4的导杆18所提供的振动的频率；也便于运行至设定时间后停机观察试验前后测试单元4内测试轴承15表面的磨损情况以评定润滑脂的抗微动磨损性能。

如图6所示，在一个实施例中，偏心盘8设有多个用于铰接第一连杆的安装孔，多个安装孔距离偏心盘8的回转轴线的距离不同。多个安装孔可以为螺纹孔，该螺纹孔用于安装铰接轴，该铰接轴用于安装第一连杆。

由于偏心盘8、第一连杆和第二连杆组成了曲柄滑块机构，偏心盘8相当于用于旋转运动的曲柄，第二连杆相当于直线往复运动的滑块。因此调节偏心盘8上的安装孔到偏心盘8的回转轴线的距离，可以调节第二连杆的往复运动的振幅；由于第二连杆连接至摆动杆16，因而可以调节摆动杆16的振幅角度(也就是测试时为测试单元4所提供的振动的振幅角度)；可以根据需要将安装孔设置为对应摆动杆16的1°、3°、6°、12°等不同的振幅角度。

在一个实施例中，第二连杆通过球面滑动轴承7设于底盘3。在操作前加入润滑脂，球面滑动轴承7的使用期限将可更为延长。另外，在球面滑动轴承7的周围空间注入润滑脂，球面滑动轴承7将能更有效地防护灰尘及异物的入侵。

在一个实施例中，还包括控制器，控制器连接回转执行机构，控制器用于控制回转执行机构的转速和回转执行机构的运行总时间。

在一个实施例中，该振动装置还包括温度调节装置；温度调节装置用于调节振动装置在测试运动过程中的温度。在这种情况下，套筒内5的温度可以被调节，利于在测试中模拟高温工况。

在一个实施例中，温度调节装置包括设于套筒5内的温度传感器及设于套筒5的加热器，温度调节装置和加热器均与控制器连接。具体地，加热器为加热电阻丝或加热风机。这样，控制器可以根据温度传感器反馈的温度信息，调节加热器的开闭，从而调节套筒5内的温度。

在一个实施例中，控制器为plc。

在一个实施例中，底盘3可拆卸地连接保护罩1，保护罩1用于在测试过程中防止人触及保护罩1内的回转执行机构的输出轴等危险部件。

底盘3设有套筒5，套筒5用于固定测试单元4；套筒5为圆柱形状，套筒5设有螺纹孔，螺纹孔用于设置紧定螺钉，紧定螺钉用于径向固定测试单元4，从而避免测试过程中产生测试单元4的微小位移。

在一个实施例中，第二轴承安装部17为盘状，第二轴承安装部17的边缘与套筒5相配合，第二轴承部的边缘设有密封圈；具体地，密封圈为橡胶材料制成。这样，第二轴承安装部17起到了套筒5的上盖的作用；第二轴承安装部17可以与套筒5紧密配合，防止外界的灰尘落入套筒5对测试结果造成干扰。

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的载荷加载装置的使用方法：1)在测试轴承15内填装待测润滑脂；2)将测试轴承15固定于测试单元4内：依次装配摆动杆16、加压弹簧13、第一球形垫片11、第二球形垫片12和平垫片10；3)将测试单元4置于载荷加载装置内加载至设定载荷；4)在测试单元4的导杆18的上端拧紧加压螺母9，直至数显装置显示压力为零，载荷加载完成。

本实用新型提供的润滑脂抗微动磨损的振动装置的使用方法：1)将测试单元4放置于微动磨损试验装置套筒5中，使连杆组件6连接摆动杆16与偏心盘8，连接完毕后固定保护罩1；2)设置回转执行机构2的转速及运行时间；3)待测试完成后清洗测试轴承15，比较测试前后测试轴承15的磨损情况，从而评价润滑脂的抗微动磨损性能。

虽然上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。