軸承扭矩測試裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種軸承扭矩測試裝置，其包括：一底板；一驅動單元，該驅動單元固定于所述底板；一測試單元，該測試單元連接于所述驅動單元，該驅動單元為所述測試單元提供動力，一在線觀測單元，該在線觀測單元包括一傳感器，該傳感器的一端與所述測試單元相連；一加載單元，該加載單元與所述傳感器的另一端相連，用于對所述測試軸承加載。
【專利說明】軸承扭矩測試裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種軸承扭矩測試裝置，尤其涉及一種能夠承受軸向載荷的軸承的扭矩測試裝置。
【背景技術】
[0002]軸承是各類航空、重工以及先進制造裝備等領域內不可或缺的關鍵部件。據統計，目前使用的軸承中約90%都采用脂潤滑。脂潤滑具有油潤滑所不可比擬的優勢，即摩擦系數低、消耗低以及無需附加循環供給裝置等。多數情況下，脂潤滑軸承的重新填脂周期較長，大大降低了生產制造和運行維護成本以及能源消耗。脂潤滑的機理與油潤滑有很大不同，且潤滑脂更能適應重載、高溫等苛刻工況。極端苛刻工況將導致軸承中潤滑劑壽命急劇縮短，如高壓和高溫可能使潤滑脂流失、結構發生變化。由此會帶來軸承內潤滑脂失效，摩擦增加，進而導致運動副的精度和穩定運行的能力急劇降低，并時常伴隨由于過熱行為而產生的災難性事故。軸承中的潤滑脂在工作過程中會產生復雜的物理化學變化，直接決定其潤滑壽命。這些變化在宏觀上表現為潤滑劑在軸承內的分布、摩擦力以及溫度等的變化；在微觀上表現為成分分離、氧化變質等一系列物理化學變化。
[0003]目前已有一些測試儀器用于測量潤滑劑的摩擦特性。例如專利號201110417343.4的專利公開一種臥式軸承摩擦力矩測量裝置采用臥式結構，并同時實現兩個方向上的加載，能更貼切的模擬軸承的實際工況；例如專利號201310517828.X的專利公開一種軸承實際工況下摩擦力矩的測試裝置及方法利用氣浮平臺微摩擦力矩的特性對軸承實際使用工況(不同預緊力)下的摩擦力矩進行測試，解決了現有的軸承摩擦力矩測試儀器不能充分模擬軸承在實際工況中的摩擦力矩的技術問題。
[0004]以上公開的專利中的測試設備雖然能進一步模擬軸承的實際工況，但目前多數軸承試驗臺結構復雜龐大，且不便于拆卸，既影響測量精度又無法對工作后的軸承內潤滑劑進行原位取樣。因此，研制結構簡單方便，且既能夠精確測量軸承摩擦力矩和溫度，又易于對脂潤滑軸承進行原位取樣的研究設備有很重要的意義。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，確有必要提供一種結構簡單方便，且既能夠精確測量軸承摩擦力矩和溫度，又易于對脂潤滑軸承進行原位取樣的軸承扭矩測試裝置。
[0006]一種軸承扭矩測試裝置，其包括:一底板；一驅動單元，該驅動單元固定于所述底板；一測試單元，該測試單元連接于所述驅動單元，該驅動單元為所述測試單元提供動力，該測試單元包括主軸、測試軸承、測試軸承座、測試軸承室，測試軸承室端蓋、支承法蘭、兩個第一支承軸承、支承軸箱、所述主軸的一端固定于驅動單元，另一端安裝于所述測試軸承，該測試軸承為推力軸承或向心推力軸承，該測試軸承通過所述測試軸承座固定于所述測試軸承室，所述測試軸承室端蓋固定于所述測試軸承室，所述支承法蘭通過所述兩個第一支承軸承與所述支承軸箱相連，該支撐軸箱安裝于所述底板，且相對于該底板可以滑動；一在線觀測單元，該在線觀測單元包括一傳感器，該傳感器的一端與所述測試單元相連；一加載單元，該加載單元與所述傳感器的另一端相連，用于對所述測試軸承加載。
[0007]與現有技術相比較，本發明提供的軸承扭矩測試裝置結構簡單，可以模擬實際軸承的載荷條件，在高接觸壓力和高溫條件下實現軸承扭矩的在線觀測。并且，可將熱電偶絲深入測試軸承箱內，同步測量溫升，獲得更多實時信息。由于采用推力軸承或向心推力軸承，非常便于對工作后軸承軌道內部潤滑脂進行取樣和原位觀測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1是本發明實施方式提供的軸承扭矩測試裝置的主視圖。
[0009]圖2是本發明實施方式提供的軸承扭矩測試裝置的俯視圖。
[0010]圖3是本發明實施方式提供的軸承扭矩測試裝置的側視圖。
[0011]圖4是本發明實施方式提供的軸承扭矩測試裝置中測試單元的剖面結構示意圖。
[0012]圖5是本發明實施方式提供的軸承扭矩測試裝置中加載單元的剖面結構示意圖。
[0013]主要元件符號說明 _
【權利要求】
1.一種軸承扭矩測試裝置，其包括: 一底板； 一驅動單元，該驅動單元固定于所述底板； 一測試單元，該測試單元連接于所述驅動單元，該驅動單元為所述測試單元提供動力，該測試單元包括主軸、測試軸承、測試軸承座、測試軸承室、測試軸承室端蓋、支承法蘭、兩個第一支承軸承和支承軸箱，所述主軸的一端固定于驅動單元，另一端安裝于所述測試軸承，該測試軸承為推力軸承或向心推力軸承，該測試軸承通過所述測試軸承座固定于所述測試軸承室，所述測試軸承室端蓋固定于所述測試軸承室，所述支承法蘭通過所述兩個第一支承軸承與所述支承軸箱相連，該支撐軸箱安裝于所述底板，且相對于該底板可以滑動； 一在線觀測單 元，該在線觀測單元包括一傳感器，該傳感器的一端與所述測試單元相連； 一加載單元，該加載單元與所述傳感器的另一端相連，用于對所述測試軸承加載。
2.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述測試單元中主軸和測試軸承之間進一步包括一測試軸承定位軸套，為所述測試軸承提供安裝端面。
3.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述測試單元進一步包括兩個支承軸箱端蓋和兩個限位套，該兩個支承軸箱端蓋分別固定于所述支承軸箱的兩端，所述兩個限位套分別固定于所述支承法蘭。
4.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述測試單元進一步包括兩個第二支承軸承和一個主軸箱，所述測試單元中的主軸通過所述兩個第二支承軸承連接于所述主軸箱，該主軸箱固定于所述底板。
5.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述驅動單元包括電機、電機座以及聯軸器，所述電機固定在所述電機座，該電機座固定在所述底板，所述聯軸器固定在所述電機的主軸，將該電機主軸的轉動傳遞到所述測試單元。
6.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述在線觀測單元進一步包括法蘭，所述傳感器一端連接到所述法蘭，該法蘭連接到所述支承法蘭，進而與所述測試單元相連。
7.如權利要求1所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述加載單元包括一支座，該支座安裝于所述底板，且相對于該底板可以滑動，所述在線觀測單元的傳感器另一端固定于所述支座；一彈簧套筒，該彈簧套筒固定于所述支座；一彈簧中心軸，該彈簧中心軸固定在所述彈簧套筒內；一彈簧，該彈簧固定于所述彈簧中心軸；一固定支座，該固定支座固定于所述底板；一螺紋加載棒，該螺紋加載棒螺紋連接于所述固定支座，旋動所述螺紋加載棒擠壓所述彈簧可以對所述測試軸承進行加載。
8.如權利要求7所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述支座具有一孔，所述彈簧套筒一端的中心位置設置有一凸臺，該凸臺與所述支座的孔匹配，所述彈簧套筒通過該凸臺定位并固定于所述支座。
9.如權利要求8所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述彈簧套筒另一端設置有一中心孔，所述彈簧中心軸穿過所述彈簧套筒的中心孔固定在所述彈簧套筒內。
10.如權利要求9所述的軸承扭矩測試裝置，其特征在于:所述螺紋加載棒中心具有一中心孔，該中心孔的直徑大于彈簧中心軸的外徑且小于所述彈簧的外徑，該螺紋加載棒可以擠壓所述彈簧對所述測試軸承進行加載。
【文檔編號】G01M13/04GK104019990SQ201410260484
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】郭丹, 黃鷺, 溫詩鑄, 雒建斌 申請人:清華大學