一種角接觸向心軸承軸向載荷演示裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械設計教學用具技術領域，具體涉及一種角接觸向心軸承軸向載荷演示裝置。
【背景技術】
[0002]角接觸向心軸承由于其結構特點，會產生派生軸向力。派生軸向力有使軸承內圈與外圈分離的趨勢，為了使軸承的派生軸向力得到平衡，以免軸向躥動，通常此類軸承都成對使用。目前，在學生學習的過程中，由于缺少演示儀，同學們只能結合力學分析及憑想象來理解派生軸向力，且當軸上同時又作用軸向載荷時各個軸承的軸向載荷，死記壓緊端與放松端的公式，沒有對這種情況下的軸承受力特點和力的傳導理解清楚，實際應用中就會記錯、記混。而現在市場上卻缺乏一種針對這一重要知識的教具。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明提供了一種角接觸向心軸承軸向載荷演示裝置，在單/雙軸承支承的兩種情況下對階梯軸施加徑向和軸向載荷，使得階梯軸移動/不動，該裝置能夠方便學生觀察角接觸向心軸承在單獨使用時產生軸向派生力的現象。
[0004]實現本發明的技術方案如下:
[0005]—種角接觸向心軸承軸向載荷演示裝置，包括階梯軸4、箱體、軸向加載機構10、徑向加載機構11、千分表、受力顯示裝置以及兩個角接觸向心軸承；
[0006]階梯軸4由軸承支承段、圓錐段和圓柱段組成，階梯軸4兩端為軸承支承段，中間依次為圓柱段和圓錐段，軸承支承段的直徑小于圓柱段的直徑，圓錐段的小端與圓柱段相接且直徑相同，圓錐段的大端與一端的軸承支承段相接，圓柱段與另一端的軸承支承段相接；
[0007]箱體包括底座、背板1、第一軸承支座9、第二軸承支座3、Y型支座8、滑塊6和導軌；
[0008]底座的一端固定第一軸承支座9，另一端固定導軌，第二軸承支座3和Y型支座8固定在滑塊6上，滑塊6與導軌滑動配合，背板I固定在底座的一個側邊；
[0009]箱體放置在水平平面上，兩個角接觸向心軸承的內圈，分別為第一內圈和第二內圈5 ;第一內圈固定在連接圓柱段的軸承支承段上，第二內圈5固定在連接圓錐段的大端的軸承支承段上，兩個角接觸向心軸承的外圈，分別為第一外圈和第二外圈12，第一外圈固定安裝在第一軸承支座9的安裝孔上，第二外圈12固定安裝在第二軸承支座3的安裝孔上，第一內圈與第一外圈配合，第二外圈12與第二內圈5配合，第二外圈12與第二內圈5的接觸位置到Y型支座8與階梯軸接觸位置的距離，大于階梯軸圓錐段的大端到第二內圈5之間的距離，徑向加載機構11安裝在背板I的條形槽里，徑向加載機構11的載荷輸出端固連一個圓弧片，階梯軸4圓柱段的圓周面嵌在圓弧片中，軸向加載機構10的載荷輸出端固連軸套，軸套套在階梯軸4靠近第一內圈的一端，在階梯軸4的靠近第二內圈5端安裝千分表，千分表固定在底座上，受力顯示裝置中的壓力傳感器安裝在角接觸向心軸承的外圈與軸承端蓋之間；
[0010]當單軸承支承時，第一內圈和第一外圈配合，第二內圈和第二外圈12分離，Y型支座8支承階梯軸4圓錐段的大端；
[0011]當雙軸承支承時，第一內圈和第一外圈配合，第二內圈和第二外圈12配合，Y型支座8與階梯軸4圓錐段的大端分離；
[0012]進一步地，Y型支座8包括支承座17、外滑道14、滑桿15和兩個可調節的支承臂13，兩個支承臂13用來支承階梯軸4，支承臂13的一端與支承座17鉸接，支承臂13的另一端與外滑道14鉸接，外滑道14內部與滑桿15間隙配合，滑桿15和支承座17上的耳片16鉸接，外滑道14和滑桿15在調節時能夠相對滑動；在外滑道14上設置有螺紋孔，在工作時，通過緊定螺釘使外滑道14和滑桿15相對固定。
[0013]有益效果:
[0014]1、本發明中，Y型支座配合導軌實現由單軸承支承實驗到雙軸承支承實驗的快速轉換，無需裝卸各個部件，快速準確，而且裝置更加智能與可操作，Y型支承豐富的自由度調整，將裝配難度降低，實現需要的功能。
[0015]2、本發明中，徑向加載機構配合背板上的長條形槽使得實驗時可以任意改變作用點和作用大小，使得加載連續和穩定，為實驗的多次進行和實驗結論的準確性提供了保證。
[0016]3、本發明中，徑向加載機構和軸向加載機構均選擇彈簧和絲杠的組合，使加載具有一定的彈性，加載機構不會隨加載程度增大出現加載不均的現象，使得加載方便，加載力均勻，并且除加載力之外不會有額外因素導致軸發生位移。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的外觀圖。
[0018]圖2為本發明的俯視圖。
[0019]圖3為本發明的剖視圖。
[0020]圖4為Y型支座示意圖。
[0021]圖5為本發明單軸承支承示意圖。
[0022]圖6為本發明雙軸承支承示意圖。
[0023]其中，1_背板，2_軸承端蓋，3_第二軸承支座，4_階梯軸，5_第二內圈，6_滑塊，7-底板，8-Y型支座，9-第一軸承支座，10-軸向加載機構，11-徑向加載機構，12-第二外圈，13-支承臂，14-外滑道，15-滑桿，16-耳片，17-支承座。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖并舉實施例，對本發明進行詳細描述。
[0025]本發明提供了一種角接觸向心軸承軸向載荷演示裝置，如圖1、圖2和圖3所示，該裝置包括階梯軸4、箱體、軸向加載機構10、徑向加載機構11、千分表、受力顯示裝置以及兩個角接觸向心軸承；
[0026]階梯軸4由軸承支承段、圓錐段和圓柱段組成，階梯軸4兩端為軸承支承段，中間依次為圓柱段和圓錐段，軸承支承段的直徑小于圓柱段的直徑，圓錐段的小端與圓柱段相接且直徑相同，圓錐段的大端與一端的軸承支承段相接，圓柱段與另一端的軸承支承段相接。
[0027]箱體包括底座、背板1、第一軸承支座9、第二軸承支座3、Y型支座8、滑塊6和導軌；
[0028]底座為一塊長方形板；背板I為中間有一個長條形槽的長方形金屬板；第一軸承支座9和第二軸承支座3上均有安裝角接觸向心軸承外圈的安裝孔；
[0029]如圖4所示，Y型支座8包括支承座17、外滑道14、滑桿15和兩個可調節的支承臂13，兩個支承臂13用來支承階梯軸4，支承臂13的一端與支承座17鉸接，支承臂13的另一端與外滑道14鉸接，外滑道14內部與滑桿15間隙配合，滑桿15和支承座17上的耳片16鉸接，外滑道14和滑桿15在調節時能夠相對滑動，用來調整支承臂21的角度。在外滑道14上設置有螺紋孔，在工作時，通過緊定螺釘使外滑道14和滑桿1