一種強載荷滾動軸承加速疲勞試驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種強載荷滾動軸承加速疲勞試驗裝置，屬于機械工程技術領域。
【背景技術】
[0002]滾動軸承在機械行業中占有舉足輕重的地位，滾動軸承被譽為“工業的關節”。據資料記載，旋轉機械故障失效有30%是由于軸承故障問題引起的。對滾動軸承接觸疲勞失效進程的準確判斷不僅能夠確保企業或試驗的正常運行，又能避免鄰近壽命終止階段的突發故障而未時更換導致停機損失，對維持企業的良好經濟效益具有十分重要的意義。本實用新型對推力軸承開展疲勞失效研宄，可擴展到對其它類型滾動軸承接觸疲勞失效的研宄中。
[0003]為有效控制故障發生，須盡早掌握軸承損傷狀況，以準確判定疲勞進程。早期損傷信號非常微弱，極易煙沒于背景噪聲難以辨識，現有實驗方案基本為開放式，環境噪聲極易混入。并且結構復雜，信號傳遞路徑長，衰減大，不利于研宄早期微弱信號特征。即使具有短傳遞路徑的疲勞試驗臺也因加載力度不夠或者不恒定等問題使得最終獲取的損傷信號因實驗條件不一致而導致損傷進程誤判。并且由于目前試驗臺自身結構因素無法加載強載荷，即使加載強載荷仍會造成試驗安全隱患，軸承失效進程緩慢，導致試驗及科研效率的降低。此外，目前的試驗方案較少關注試驗臺自身的潤滑情況，忽視潤滑可能導致次要部件提早磨損，導致其損傷信號混入目標信號中增加辨識難度，并且試驗臺使用壽命也因磨損而大大降低。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供了一種強載荷滾動軸承加速疲勞試驗裝置，以解決現有試驗裝置試驗過程中因易引入大量干擾噪聲、傳遞路徑長信號衰減大導致的采集信號信噪比低、無法加載強載荷、試驗安全系數不高、試驗中可能存在的非關鍵元件故障干擾、試驗臺因缺少潤滑等原因造成的整體壽命降低、試驗周期長等問題。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種強載荷滾動軸承加速疲勞試驗裝置，包括驅動裝置、傳動裝置、試驗測試裝置、加載裝置、導軌裝置、防過載保護裝置；其中導軌裝置安置在地面上，驅動裝置、傳動裝置、試驗測試裝置、加載裝置均安裝在導軌裝置上，驅動裝置與傳動裝置一端連接，傳動裝置的另一端與試驗測試裝置的一端連接，試驗測試裝置的另一端與加載裝置連接，驅動裝置與傳動裝置之間，傳動裝置與加載裝置之間通過防過載保護裝置連接。
[0006]所述驅動裝置包括電機1、聯軸器2 ;電機I安裝在導軌裝置的滑塊22上，聯軸器2一端與電機I的驅動軸連接；
[0007]傳動裝置包括傳動軸3、防塵塞4、防塵蓋I 5、角接觸軸承I 6、墊片7、角接觸軸承II 8、軸承座9、防塵蓋II 10、軸承支撐盤11 ;軸承座9安裝在滑塊22上，防塵塞4、防塵蓋I5、角接觸軸承I 6、墊片7、角接觸軸承II 8、防塵蓋II 10安裝在軸承座9上，墊片7位于角接觸軸承I 6、角接觸軸承II 8之間，傳動軸3安裝在角接觸軸承I 6、墊片7、角接觸軸承
II8、防塵蓋II 10上，防塵蓋II 10與傳動軸3、軸承座9正面相吻合，傳動軸3 —端與聯軸器2相連接，另一端與軸承支撐盤11相連接；
[0008]試驗測試裝置包括測試推力軸承12、對中緊固螺釘13、加速疲勞滾圈14、傳感器
I15、傳感器II 16、傳感器容納倉18、隔音橡膠塊25;測試推力軸承12—側與軸承支撐盤11相連接，測試推力軸承12另一側安設加速疲勞滾圈14并與傳感器容納倉18相連接，并通過對中緊固螺釘13固定，傳感器容納倉18另一端與加載裝置連接，對中緊固螺釘13、加速疲勞滾圈14、隔音橡膠塊25安裝在軸承座容納倉18上，傳感器I 15、傳感器II 16安裝在傳感器容納倉18內與加速疲勞滾圈14背部連接；
[0009]加載裝置包括液壓缸19、腳架20 ;液壓缸19與傳感器容納倉18相連接，腳架20與液壓缸19相連接并固定在滑塊22上；
[0010]導軌裝置包括雙頭螺柱21、滑塊22、導軌23 ;導軌23安置在地面，滑塊22通過雙頭螺柱21安裝在導軌23上；
[0011]防過載保護裝置包括銷釘17、防過載保護條24、肋板26、止推擋塊27 ;銷釘17垂直于液壓缸19的活塞桿，銷釘17將傳感器容納倉18與液壓缸19的活塞桿相連接，防過載保護條24將軸承座9與液壓缸19相連接，肋板26與軸承座9背部相連接，止推擋塊27將電機I與軸承座9相連接。
[0012]所述聯軸器2 —端與電機I的驅動軸通過鍵或通過螺紋連接；傳動軸3 —端與聯軸器2通過鍵或通過螺紋相連接，另一端與軸承支撐盤11通過鍵或通過螺紋相連接；測試推力軸承12 —側與軸承支撐盤11通過鍵或通過螺紋相連接；肋板26與軸承座9 一體加工或通過焊接連接。
[0013]所述軸承座9背部設有偶數對稱分布的通孔、頂部開設脂潤滑槽；防塵塞4與軸承座9背部通孔相吻合；所述防塵蓋I 5形狀與軸承座9頂部所開脂潤滑槽形狀相吻合。
[0014]所述對中緊固螺釘13垂直于傳感器容納倉18圓柱表面切線。
[0015]所述加速疲勞滾圈14為直徑、厚度、材質與熱處理工藝完全與測試推力軸承12滾圈一致的圓形薄板。
[0016]所述傳感器容納倉18設有多個出線口，未使用的出線口由隔音橡膠塊25密封。
[0017]所述液壓缸19具有壓力表及保壓裝置。
[0018]所述防過載保護條24以電機軸進行成對對稱安裝，止推擋塊27以電機軸進行對稱安裝。
[0019]本實用新型的工作過程是:
[0020]首先將液壓缸19安放于滑塊22上固定于導軌23之上，隨后按照防拉伸條檔位尺寸將電機1、止推擋塊27、軸承座9、角接觸軸承I 6、墊片7、角接觸軸承II 8、傳動軸3、軸承支撐盤11按圖1固定于適當位置，聯軸器2已將電機I與傳動軸3連接。其中防塵塞4、防塵蓋I 5、防塵蓋II 10已經安裝在軸承座9上，肋板26已通過焊接等方式與軸承座9固定連接。多對防過載保護條24將軸承座9底部與液壓缸19底部相連接。之后，將傳感器容納倉18與液壓缸19的活塞桿通過螺紋等結構相連接后，通過銷釘17將二者固定，在加速疲勞滾圈14背部貼放傳感器I 15 (傳感器II 16可同時進行貼放)，隨后將加速疲勞滾圈14與傳感器(傳感器15 1、傳感器II 16) —同扣向傳感器容納倉18，傳感器的線材通過傳感器容納倉18的出線口延伸出來，未使用的傳感器容納倉18出線口則使用隔音橡膠塊25進行隔音密封，隨后通過精確扭力扳手等類似工具對對中緊固螺釘13進行扭轉，通過對中緊固螺釘13的螺紋預緊力固定好加速疲勞滾圈14。將測試推力軸承12另一端與軸承支撐盤11連接好后，開動液壓缸19對測試推力軸承12加載，將液壓力表讀數作為加載基準，使加載條件一致。最后，通過給電機I供電，帶動傳動軸3等轉動，則可在對應轉速條件下展開推力軸承加速疲勞測試試驗。試驗結束后，在不拆卸試驗臺的情況下，移除軸承座9頂部防塵蓋I 5可方便的對軸承座9中角接觸軸承I 6與角接觸軸承II 8更新潤滑脂。若長期不做實驗或因瀕臨角接觸軸承I 6與角接觸軸承II 8疲勞壽命需要拆卸時，通過同時擊打插入軸承座9背部防塵塞4孔的半徑比防塵塞4稍小的銷釘以順利取出角接觸軸承I 6和角接觸軸承II 8。
[0021]本實用新型的工作原理是:
[0022]首先將驅動裝置、傳動裝置、試驗測試裝置、加載裝置、導軌裝置、防過載保護裝置按圖1位置固定好，通過加載裝置對測試推力軸承12進行加載，并對電機I通電旋轉保持試驗臺處于工作狀態。試驗過程中，加速疲勞滾圈14代替了原始軸承滾圈，由曲面接觸轉變為平面接觸，減小了接觸面積，在同等加載條件下能夠增大接觸應力。將空心的原始滾圈由實心的加速疲勞滾圈14代替，在其背后可貼放多枚傳感器(傳感器I 15、傳感器II 16等)，可將信號以最短傳遞路徑進行拾取，有效降低信號衰減，尤其對于高頻信號。配合傳感器容納倉18結構，以幾乎密閉的形式開展實驗，可基本杜絕環境噪聲干擾。傳感器容納倉18開有多處出線口，方便傳感器線材的集中與分散布放，未使用的出線口由隔音橡膠塊25密封，有效降低傳感器容納倉18中來自外部的噪聲。在傳感器容納倉18的端口配有螺紋孔，通過精確扭力扳手對對中緊固螺釘13扭轉，通過對中緊固螺釘13的螺紋預緊力固定好加速疲勞滾圈14，使試驗前后加速疲勞滾圈14始終對中，保障了加載力均勻。由于試驗要求施加強載荷以縮短試驗周期，加快科研進程，防過載保護裝置可以保障試驗在強載荷下安全進行。銷釘17可防止因強載荷產生的過大摩擦力將與液壓缸19活塞桿螺紋連接的傳感器容納倉18轉動，防止因傳感器容納倉18轉動而將傳感器線材卷曲、拉斷或因拉動作用而對傳感器造成的移位、損傷。防過載保護條24具有多個位置檔位，可根據具體試驗需要進行不同檔位的選擇，在試驗過程中能夠確保加載裝置加載位移不超過防過載保護條24限定的位置，使電機I驅動軸不因過載而造成損壞。在軸承座9背后配合肋板26、及其內部將角接觸球軸承I 6、角接觸球軸承II 8串聯，增強了軸承座9整體抵抗推力的能力，防止了軸承座9因承受推力過大而造成根部斷裂等問題的發生。止推擋塊27將電機1、軸承座9連接，使得施加的強載荷被電機I與導軌23間的摩擦力分擔去一部分，進一步降低了施加強載荷可能造成的安全隱患，同時使電機I與軸承座9間始終保持一定距離，也進一步保護了電機I驅動軸的正常無軸向載荷運轉。軸承座9頂部開有潤滑脂槽，可在不拆卸試驗臺的情況下方便、及時的更新潤滑脂，避免因潤滑脂失