CN112345245A - 一种轴承静刚度试验装置及其试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于滚动轴承测量技术领域，涉及一种轴承静刚度试验装置及其试验方法。本发明提供的滚动轴承静刚度试验装置原理正确、结构简单、组装拆卸方便；该装置能够进行滚动轴承径向的准确加载，滚动体周向角度的准确定位，测试轴承静刚度的方法简单易行，测得的滚动轴承静刚度参数准确可靠。

Description

一种轴承静刚度试验装置及其试验方法

技术领域

本发明属于滚动轴承测量技术领域，涉及一种轴承静刚度试验装置及其试验方法。

背景技术

滚动轴承静刚度是指轴承在静态载荷下抵抗变形的能力，是表征轴承工作性能的一项重要指标，决定着轴承的承载能力、动态性能以及高速运转稳定性等；滚动轴承也是机械设备转子支承系统中承力和传力的核心部件，其刚度特性会直接影响转子系统的动力学特性和振动特性。而滚动体在轴承中的旋转位置不同会引起承载区内受载滚子数量不同，从而导致轴承刚度不同，为了有效确定不同滚动体角度位置的轴承刚度，需要研制能够确定滚动体在不同角度位置的轴承刚度试验机。

迄今为止，虽然国内外专家提出了一些针对滚动轴承静刚度研究的实验设备，如：一种滚动轴承刚度试验装置(CN208297118U)里应用拉伸机加载台，提供了一种滚动轴承刚度试验装置，该装置可实现两个轴承同步均匀加载，同时可施加拉、压两种方式的载荷，提高了试验效率；一种高精度滚动轴承静刚度测试装置及方法(CN107462418A)采用双作用液压缸和单作用液压缸所组成的液压系统作为被测轴承轴向与径向载荷施加的直接驱动元件，通过液压泵与位移传感器的相配合，实现滚动轴承静刚度自动测试，提高测试系统的扩展性，该装置测量精度高，可用于精确测试纯轴向载荷、纯径向载荷以及轴径联合载荷作用下滚动轴承轴向、径向静刚度变化规律；一种箔片式动压空气轴承静刚度测量装置(CN205843961U)通过测量导轨轴端面的移动量进而得到轴承的变形量，可提高检测精度，可靠性高；一种鼠笼弹支轴承刚度的测试装置(CN209131973U)通过在加载砝码拉杆上加载砝码，测量与集中载荷为同一轴线的加载处位移或变形来得到鼠笼弹支轴承的刚度，以保证了此类轴承的刚度检测质量；一种深沟球轴承刚度检测装置(CN207908265U)模拟实车加载工况对深沟球轴承刚度进行检测，可适用于各种类型的深沟球轴承刚度检测。但从目前报道来看，尚无针对滚动体在轴承中不同角度位置的轴承刚度试验装置和测试方法，无法获得不同滚动体角度位置上的轴承刚度特性，因此有必要设计一种合理的轴承静刚度试验装置及测试方法，通过确定滚动体在轴承中的精确定位，以获得足够准确的刚度参数数据，为滚动轴承的使用提供依据。

发明内容

本发明针对上述滚动轴承静刚度测试中存在的不足，提出一种能够准确调整滚动体角度位置的轴承静刚度试验机，并利用该装置提出不同角度位置和故障状态下的轴承静刚度测试方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种轴承静刚度试验装置包括试验箱体1、变保持架角度装置2、主轴3、支承系统4、加载系统5、锁紧螺母6、轴承座8和传感器系统9。

所述的试验箱体1包括上箱体11和下箱体12，上箱体11为底端开口的方形箱体，下箱体12为顶端开口的方形箱体；上箱体11的开口端的两个相对侧面沿下边缘开有孔b113，另外两个相对的侧面底部设有边沿，边沿上对称设有多个螺纹孔c112，上箱体11的顶面中心设有孔a111；孔a111用于安装径向加载螺杆51，以施加径向力；下箱体12的开口端的两个相对侧面沿上边边缘开有孔d121，另外两个相对的侧面顶部和底部均设有边沿，顶部边沿上对称设有多个螺纹孔e123，底部边沿上对称设有多个螺纹孔f124；上箱体11和下箱体12对合后，孔b113和孔d121对合成为圆形孔，用于安装变保持架角度装置2和被试轴承7，且主轴3从圆形孔中穿过；螺纹孔c112与螺纹孔e123配合，通过螺栓将上箱体11和下箱体12连接为一体；螺纹孔f124与地脚螺栓配合用于固定试验箱体1。

所述的变保持架角度装置2包括刻度盘装置21、指针盘装置22、卡扣23和保持架嵌盘24。刻度盘装置21包括刻度盘211和支架212，刻度盘211为圆环结构，圆环上对称设有两个螺纹孔g2111，刻度盘211用于表示被试轴承7的保持架71旋转角度；支架212的顶端设有螺纹孔h2121，底端设有螺纹孔i2122；螺纹孔g2111与螺纹孔h2121相配合，通过螺栓将两个支架212固定在刻度盘211的两侧，支架212用于支承刻度盘211；螺纹孔i2122与地脚螺栓配合用于固定刻度盘装置21。指针盘装置22包括卡扣盘221和指针222，卡扣盘221包括上半部分卡扣盘和下半部分卡扣盘，均为半圆环结构，上半部分卡扣盘的两端设有螺纹孔k2212，下半部分卡扣盘的两端设有螺纹孔l2213，通过螺纹孔k2212与螺纹孔l2213的配合，将上半部分卡扣盘和下半部分卡扣盘连接为一体，形成圆环结构；上半部分卡扣盘的中部设有一个螺纹孔j2211，下半部分卡扣盘上设有两个螺纹孔j2211，三个螺纹孔j2211对称布置，指针222的根部设有螺纹孔m2221，上半部分卡扣盘的螺纹孔j2211与螺纹孔m2221配合，通过螺栓将指针222固定在卡扣盘221的一侧表面上，使指针222与刻度盘211共面，指针222用于指示保持架71转动角度；卡扣23共三个，为L形结构，底端设有螺纹孔n231，螺纹孔n231和三个螺纹孔j2211配合，通过螺栓将三个卡扣23的底端固定在卡扣盘221的另一侧表面上；卡扣23顶端设有豁口，使端部可收缩，顶端两侧设有卡扣挡块232；保持架嵌盘24为圆环结构，其一侧面均匀设有三个槽a241，另一侧面均匀设有多个槽b242，槽a241与卡扣挡块232配合，用于连接卡扣23和保持架嵌盘24，槽b242与被试轴承7的保持架凸块711配合，用于连接保持架嵌盘24和保持架71。

被试轴承7安装在主轴3上，被试轴承7通过被试轴承座8固定在试验箱体1中。所述的主轴3中部设有轴肩b32，轴肩b32右端面与被试轴承7的内圈74端面配合，用于定位被试轴承内圈74；轴肩b32左侧设有轴肩c33，卡扣盘221卡在轴肩c33上，二者小间隙配合，以定位卡扣盘221；主轴3两端设有轴肩a31和轴肩d34，轴肩d34右端面与支承轴承内圈433端面配合，用于定位支承轴承内圈433，轴肩a31左端面与支承轴承内圈433端面配合，用于定位支承轴承内圈433。

所述的支承系统4包括支承系统轴承座41、压盖42、支承轴承43和锁紧螺母44，共有两套支承系统4，分别安装在主轴3的两端。支承系统轴承座41的中心通孔内表面设有轴肩e411，中心通孔的外围对称设有多个螺纹孔p413，轴肩e411与支承轴承外圈431配合，用于定位支承轴承外圈431；支承系统轴承座41底端的两侧设有边沿，边沿上设有螺纹孔o412，螺纹孔o412与地脚螺栓配合用于固定支承系统轴承座41。压盖42为圆环结构，圆环上对称设有多个螺纹孔q421，螺纹孔p413与螺纹孔q421相配合，通过螺栓将压盖42固定在支承系统轴承座41上；圆环内侧边沿设有挡边a422，用于定位支承轴承外圈431；通过锁紧螺母44将支承轴承内圈433固定在主轴3上。

所述的加载系统5包括径向加载螺杆51、径向加载螺母52和径向力传感器53。径向加载螺杆51的底端固定在被试轴承座8外表面上，径向力传感器53安装在被试轴承座8外表面上，且固定在径向加载螺杆51外表面；径向加载螺母52安装在径向加载螺杆51上部，径向加载螺母52位于试验箱体1上表面，通过旋转径向加载螺母52使径向加载螺杆51为被试轴承座8施加径向力，以测量径向力。

所述的锁紧螺母6用于将被试轴承7的内圈74固定在主轴3上。

所述的被试轴承座8的中心通孔内表面设有轴肩f83，与被试轴承7的外圈72配合，用于定位外圈72；中心通孔的外围对称设有多个螺纹孔r82，轴承座8的底部设有竖直的径向力传感器布置孔84，用于布置第三径向电涡流传感器93；轴承座压盖81为圆环结构，圆环上对称设有多个螺纹孔s811，螺纹孔r82与螺纹孔s811配合，通过螺栓将轴承座压盖81固定在被试轴承座8上；轴承座压盖81的圆环内侧边沿设有挡边b812，用于定位外圈72。

所述的传感器系统9包括第一径向位移电涡流传感器91、第二径向位移电涡流传感器92和第三径向位移电涡流传感器93。第一径向位移电涡流传感器91和第二径向位移电涡流传感器92对称布置于被试轴承座8两侧的主轴3的径向位置，靠近被试轴承7，用于测量被试轴承7的内圈74的变形；第三径向位移电涡流传感器93布置于径向力传感器布置孔84内，用于测量被试轴承7的外圈72的变形。

轴承静刚度试验方法，采用上述装置，具体如下：

径向加载螺杆51与径向力传感器53固定连接，径向加载螺杆51通过径向加载螺母52与上箱体11连接，径向力传感器53与被试轴承座8的上端面固定连接。调整径向加载螺母52端面与上箱体11上端面接触，拧紧径向加载螺母52，通过径向加载螺杆51与径向力传感器53的传递使被试轴承7与试验箱体1间的距离减小，从而产生径向加载，径向力传感器53测试加载过程中载荷大小，第一径向位移电涡流传感器91、第二径向位移电涡流传感器92和第三径向位移电涡流传感器93测量径向位移。

根据上述传感器布置计算径向刚度K_r为：

径向位移y₁为第一径向位移电涡流传感器91所测位移，径向位移y₂为第二径向位移电涡流传感器92所测位移，径向位移y₃为第三径向位移电涡流传感器93所测位移，δ_r为被试轴承7内外圈相对变形，F_r为径向加载螺杆51施加的径向力。

本发明的效果和益处是：

本发明提供的滚动轴承静刚度试验装置原理正确、结构简单、组装拆卸方便；该装置能够进行滚动轴承径向的准确加载，滚动体周向角度的准确定位，测试轴承静刚度的方法简单易行，测得的滚动轴承静刚度参数准确可靠。

附图说明

图1为本发明的一种轴承静刚度试验装置整体示意图；

图2为图1的局部剖视图；

图3为上箱体示意图；

图4为下箱体示意图；

图5(a)为变保持架角度装置整体示意图，图5(b)为刻度盘装置示意图，图5(c)为指针盘装置示意图，图5(d)为卡扣示意图，图5(e)和图5(f)为保持架嵌盘示意图；

图6为主轴示意图；

图7为支承轴承的轴承座剖面示意图；

图8为支承轴承的压盖示意图；

图9为被试轴承剖面示意图；

图10为被试轴承座剖面示意图；

图11为被试轴承的轴承压盖示意图；

图12为传感器布置示意图；

图13(a)和图13(b)为带有故障滚子的被试轴承示意图，其中，图13(a)为故障滚子位置变化图，图13(b)为故障滚子局部放大示意图；

图14(a)为承载区内有3个受载滚子的轴承承载示意图，，图14(b)为承载区有4个受载滚子的轴承承载示意图；

图15为带有故障滚子的被试轴承变角度位置示意图。

图中：1试验箱体；11上箱体，12下箱体；

111孔a，112螺纹孔c，113孔b；

121孔d，122上下箱体接合面，123螺纹孔e，124螺纹孔f；

2变保持架角度装置；21刻度盘装置，22指针盘装置，23卡扣，24保持架嵌盘；

211刻度盘，212支架，2111螺纹孔g，2121螺纹孔h，2122螺纹孔i；

221卡扣盘，222指针，2211螺纹孔j，2212螺纹孔k，2213螺纹孔l，2214接合面；

23卡扣，231螺纹孔n，232卡扣挡块；

24保持架嵌盘，241槽a，242槽b；

3主轴；31轴肩a，32轴肩b，33轴肩c，34轴肩d；

4支承系统；41支承系统轴承座，42压盖，43支承轴承，44锁紧螺母；

411轴肩e，412螺纹孔o，413螺纹孔p；

421螺纹孔q，422挡边a；

431支承轴承外圈，432支承轴承滚动体，433支承轴承内圈；

5加载系统；51径向加载螺杆，52径向加载螺母，53径向力传感器；

6锁紧螺母；

7被试轴承；71保持架，72外圈，73滚子，74内圈，711保持架凸块；

8被试轴承座；81轴承压盖，82螺纹孔r，83轴肩f，84径向力传感器布置孔，811螺纹孔s，812挡边b；

9传感器系统；91第一径向位移电涡流传感器；92第二径向位移电涡流传感器；93第三径向位移电涡流传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述。

图1为本发明实施例中的轴承静刚度试验装置整体示意图，图2为其剖视图。参见图1和图2，在本实施例中，轴承静刚度试验装置包括试验箱体1、变保持架角度装置2、主轴3、支承系统4、加载系统5、锁紧螺母6、轴承座b8和传感器9系统。试验箱体1使用时，被试轴承7的外圈72安置在被试轴承座8内，通过螺栓固定连接轴承压盖81和轴承座8，轴承压盖81固定被试轴承7的外圈72，内圈74套在主轴3且轴向依靠轴肩b32和锁紧螺母6固定；锁紧螺母6旋入主轴3中，用于固定被试轴承7的内圈74；变保持架角度装置2用于轴承静刚度测试时改变滚动体的周向角度，卡扣盘221与主轴3的轴肩c33小间隙配合，卡扣23与卡扣盘221通过螺纹孔n231固定连接，卡扣23通过顶端两侧卡扣挡块232与槽a241配合连接保持架嵌盘24，保持架嵌盘24通过槽b242与保持架凸块711配合固定保持架嵌盘24；螺纹孔g2111与螺纹孔h2121相配合，通过螺栓将两个支架212固定在刻度盘211两侧，螺纹孔i2122与地脚螺栓配合用于固定刻度盘装置21。主轴3左右端通过支承系统4提供支承；支承轴承外圈431安置在支承轴承座41内，通过螺栓固定连接轴承压盖42和支承系统轴承座41，轴承压盖42固定支承轴承外圈431，内圈433套在主轴3且轴向依靠主轴3左侧轴肩d34和锁紧螺母44固定；锁紧螺母44旋入主轴3中，用于固定支承轴承内圈433(右端同理)；加载系统5用于给被试轴承7施加径向载荷，传感器9用于测试被试轴承7的位移。

图3为本发明实施例中的轴承静刚度试验装置的上箱体11示意图；图4为本发明实施例中的轴承静刚度试验装置的下箱体12示意图。参见图3和图4，在本实施例中，试验箱体1包括上箱体11和下箱体12，上箱体11和下箱体12间通过螺栓连接形成试验箱体1。在一个具体的实施方案中，上箱体11两个相对的侧面底部设有边沿，边沿上对称设有多个螺纹孔c112，与其相对应的，下箱体12顶部沿边沿对称设有多个螺纹孔e123，螺纹孔c112与螺纹孔e123配合，通过螺栓将上箱体11和下箱体12连接成一体，二者间形成上下箱体结合面122；螺纹孔f124与地脚螺栓配合用于固定试验箱1。

图5(a)为本发明实施例中的变保持架角度装置整体示意图，图5(b)为刻度盘装置示意图，图5(c)为指针盘装置示意图，图5(d)为卡扣示意图，图5(e)和图5(f)为保持架嵌盘示意图。参见图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)、图5(e)和图5(f)，在本实施例中，变保持架角度装置包括刻度盘装置21、指针盘装置22、卡扣23和保持架嵌盘24。在一个具体的实施方案中，刻度盘装置21通过孔i2122与地脚螺栓配合以固定刻度盘装置21，指针盘装置22通过轴肩c33与主轴3小间隙配合，卡扣23通过螺栓连接螺纹孔n231与螺纹孔j2211固定，保持架嵌盘24通过槽b242与保持架71固定连接。

图6为本发明实施例中的主轴示意图，在本实施例中，主轴3包括轴肩a31，轴肩b32、轴肩c33和轴肩d34。其中，轴肩a31设置于主轴3的右端，轴肩d34设置于主轴3的左端，轴肩a31用于定位支承轴承的内圈431(轴肩d34作用同理)；主轴3中部设有轴肩b32，用于定位被试轴承7的内圈74；在轴肩b32的左侧设有轴肩c33，用于与卡扣盘小间隙配合，以实现卡扣盘221在主轴3上的转动。

图7为本发明实施例中的支承系统中的轴承座示意图，图8为本发明实施例中的支承系统中的压盖示意图。参见图2、图7和图8，在本实施例中，支承系统包括支承系统轴承座41、压盖42、支承轴承43和锁紧螺母44。轴肩e411用于定位支承轴承外圈431，轴承座右端面设有螺纹孔p413，用于固定轴承压盖42；轴承座底部两侧边沿开设孔o412，与地脚螺栓配合以固定支承系统4。轴承压盖螺纹孔q421与轴承座螺纹孔p413配合用于固定轴承压盖42，挡边a422用于定位外圈431。

图9为本发明实施例中的被试轴承示意图，图10为本发明实施例中的被试轴承座示意图，图11为本发明实施例中的被试轴承压盖示意图，在本实施例中，被试轴承7包括保持架71、外圈72、滚动体73和内圈74。被试轴承座8设置有轴承座螺纹孔r82、轴肩f83、径向力传感器布置孔84。其中轴承座螺纹孔r82设置于轴承座右端面，用于固定轴承压盖81，径向力传感器布置孔84设置于轴承座下端面，用于布置第三径向位移电涡流传感器93，轴肩f83设置于轴承座内端面，用于定位被试轴承7的外圈72。轴承压盖81包括挡边b812，挡边b812用于定位外圈72，轴承压盖螺纹孔s811与轴承座螺纹孔r82配合用于固定轴承压盖81。

图12为本发明实施例中的传感器布置系统示意图，在本实施例中，传感器设置于试验箱体1内部，包括第一径向位移电涡流传感器91、第二径向位移电涡流传感器92和第三径向位移电涡流传感器93。其中，第一径向位移电涡流传感器91、第二径向位移电涡流传感器92用于测量被试轴承7的内圈74的变形，对称布置于轴承座的左右两侧的主轴3径向合适位置，距轴承座3的距离为0.3-0.5cm，距主轴3的距离为0.3-0.5cm处；第三径向位移电涡流传感器93用于测量被试轴承7的外圈72的变形，布置于径向力传感器布置孔84内合适位置。

图13(a)和图13(b)为本发明实施例中带有故障滚子的被试轴承示意图，图13(a)为故障滚子位置变化图，图13(b)为故障滚子局部放大示意图。在本实施例中，滚动体有缺陷时，故障滚子在轴承中所处的位置不同对轴承刚度的影响不同，结合图13(a)和图14(a)所示，φ是轴承承载区，故障滚子从图14(a)中非承载区的位置a转动到承载区的位置b，由于故障滚子引起的滚子与内外圈接触弹性变形量和正常滚子引起的滚子与内外圈接触弹性变形量是不同的，从而轴承的刚度是不相同的，因此通过保持架调整装置调整故障滚子在轴承中的不同位置，并进行轴承刚度试验以研究故障滚子处于不同周向位置上的轴承刚度变化规律。

图14(a)是承载区内有3个受载滚子的轴承承载示意图，图14(b)是承载区受载有4个受载滚子的轴承承载示意图。结合图14(a)和14(b)，φ是轴承承载区，如图14(a)所示，承载区中受载滚子数目为3，如图14(b)所示，承载区中受载滚子数目为4，由于承载区受载滚子数目不同，轴承的径向刚度也不相同，因此需要通过保持架调整装置调整滚子在轴承中的不同位置，并进行刚度试验以获得不同承载滚子数量下的轴承刚度变化规律。

图15为本发明实施例中带有故障滚子的被试轴承变角度位置示意图，结合图5(a)、5(b)、5(c)、5(d)和5(e)，卡扣盘221通过螺纹孔k2212与螺纹孔l2213的配合，将上部分卡扣盘和下部分卡扣盘连接为一体，形成圆环结构，与主轴3的轴肩c33小间隙配合，使卡扣盘221在主轴3上可转动；指针222通过螺纹孔m2221和螺纹孔j2211配合，通过螺栓固定到卡扣盘221的一侧表面上，并与刻度盘211共面，卡扣盘221转动时指针222能在刻度盘211上指示出转动的角度；卡扣23共三个，其底端的螺纹孔n231与卡扣盘221上的螺纹孔j2211配合，通过螺栓将三个卡扣23底端固定在卡扣盘221的另一侧面，使的卡扣23转动时带动卡扣盘221在主轴3上转动；卡扣23顶端设有豁口，使端部可收缩，顶端两侧设有卡扣挡块232；保持架嵌盘24为圆环结构，其一侧面均匀设有三个槽a241，另一侧面均匀设有多个槽b242，槽a241与卡扣挡块232配合，用于连接卡扣23和保持架嵌盘24，使的卡扣23转动时带动保持架嵌盘24转动；槽b242与被试轴承7的保持架凸块711配合，用于连接保持架嵌盘24和保持架71，使的保持架嵌盘24转动时带动保持架71转动；滚子73安装于保持架71内，因此保持架71转动又可带动滚子72转动。由以上可知，在手动转动卡扣23时，可实现滚子73的变角度。滚子73安装于保持架71内，两者转动的角度保持一致，因此保持架71转动的角度即为滚子73转动的角度。结合图13(a)，故障滚子可由位置a转动到位置b，由指针222在刻度盘211上的指示可得知故障滚子转动的角度，由此可以确定故障滚子在轴承中的精确定位。通过以上描述，可开展变故障滚动体轴承刚度试验分析。

Claims (2)

1.一种轴承静刚度试验装置，其特征在于，所述的试验装置包括试验箱体(1)、变保持架角度装置(2)、主轴(3)、支承系统(4)、加载系统(5)、锁紧螺母(6)、轴承座(8)和传感器系统(9)；

所述的试验箱体(1)包括上箱体(11)和下箱体(12)，上箱体(11)为底端开口的方形箱体，下箱体(12)为顶端开口的方形箱体；上箱体(11)的开口端的两个相对侧面沿下边缘开有孔b(113)，另外两个相对的侧面底部设有边沿，边沿上对称设有多个螺纹孔c(112)，上箱体(11)的顶面中心设有孔a(111)；孔a(111)用于安装径向加载螺杆(51)，以施加径向力；下箱体(12)的开口端的两个相对侧面沿上边边缘开有孔d(121)，另外两个相对的侧面顶部和底部均设有边沿，顶部边沿上对称设有多个螺纹孔e(123)，底部边沿上对称设有多个螺纹孔f(124)；上箱体(11)和下箱体(12)对合后，孔b(113)和孔d(121)对合成为圆形孔，用于安装变保持架角度装置(2)和被试轴承(7)，且主轴(3)从圆形孔中穿过；螺纹孔c(112)与螺纹孔e(123)配合，通过螺栓将上箱体(11)和下箱体(12)连接为一体；螺纹孔f(124)与地脚螺栓配合用于固定试验箱体(1)；

所述的变保持架角度装置(2)包括刻度盘装置(21)、指针盘装置(22)、卡扣(23)和保持架嵌盘(24)；刻度盘装置(21)包括刻度盘(211)和支架(212)，刻度盘(211)为圆环结构，圆环上对称设有两个螺纹孔g(2111)，刻度盘(211)用于表示被试轴承(7)的保持架(71)旋转角度；支架(212)的顶端设有螺纹孔h(2121)，底端设有螺纹孔i(2122)；螺纹孔g(2111)与螺纹孔h(2121)相配合，通过螺栓将两个支架(212)固定在刻度盘(211)的两侧，支架(212)用于支承刻度盘(211)；螺纹孔i(2122)与地脚螺栓配合用于固定刻度盘装置(21)；指针盘装置(22)包括卡扣盘(221)和指针(222)，卡扣盘(221)包括上半部分卡扣盘和下半部分卡扣盘，均为半圆环结构，上半部分卡扣盘的两端设有螺纹孔k(2212)，下半部分卡扣盘的两端设有螺纹孔l(2213)，通过螺纹孔k(2212)与螺纹孔l(2213)的配合，将上半部分卡扣盘和下半部分卡扣盘连接为一体，形成圆环结构；上半部分卡扣盘的中部设有一个螺纹孔j(2211)，下半部分卡扣盘上设有两个螺纹孔j(2211)，三个螺纹孔j(2211)对称布置，指针(222)的根部设有螺纹孔m(2221)，上半部分卡扣盘的螺纹孔j(2211)与螺纹孔m(2221)配合，通过螺栓将指针(222)固定在卡扣盘(221)的一侧表面上，使指针(222)与刻度盘(211)共面，指针(222)用于指示保持架(71)转动角度；卡扣(23)共三个，为L形结构，底端设有螺纹孔n(231)，螺纹孔n(231)和三个螺纹孔j(2211)配合，通过螺栓将三个卡扣(23)的底端固定在卡扣盘(221)的另一侧表面上；卡扣(23)顶端设有豁口，使端部可收缩，顶端两侧设有卡扣挡块(232)；保持架嵌盘(24)为圆环结构，其一侧面均匀设有三个槽a(241)，另一侧面均匀设有多个槽b(242)，槽a(241)与卡扣挡块(232)配合，用于连接卡扣(23)和保持架嵌盘(24)，槽b(242)与被试轴承(7)的保持架凸块(711)配合，用于连接保持架嵌盘(24)和保持架(71)；

被试轴承(7)安装在主轴(3)上，被试轴承(7)通过被试轴承座(8)固定在试验箱体(1)中；所述的主轴(3)中部设有轴肩b(32)，轴肩b(32)右端面与被试轴承(7)的内圈(74)端面配合，用于定位被试轴承内圈(74)；轴肩b(32)左侧设有轴肩c(33)，卡扣盘(221)卡在轴肩c(33)上，二者小间隙配合，以定位卡扣盘(221)；主轴(3)两端设有轴肩a(31)和轴肩d(34)，轴肩d(34)右端面与支承轴承内圈(433)端面配合，用于定位支承轴承内圈(433)，轴肩a(31)左端面与支承轴承内圈(433)端面配合，用于定位支承轴承内圈(433)；

所述的支承系统(4)包括支承系统轴承座(41)、压盖(42)、支承轴承(43)和锁紧螺母(44)，共有两套支承系统(4)，分别安装在主轴(3)的两端；支承系统轴承座(41)的中心通孔内表面设有轴肩e(411)，中心通孔的外围对称设有多个螺纹孔p(413)，轴肩e(411)与支承轴承外圈(431)配合，用于定位支承轴承外圈(431)；支承系统轴承座(41)底端的两侧设有边沿，边沿上设有螺纹孔o(412)，螺纹孔o(412)与地脚螺栓配合用于固定支承系统轴承座(41)；压盖(42)为圆环结构，圆环上对称设有多个螺纹孔q(421)，螺纹孔p(413)与螺纹孔q(421)相配合，通过螺栓将压盖(42)固定在支承系统轴承座(41)上；圆环内侧边沿设有挡边a(422)，用于定位支承轴承外圈(431)；通过锁紧螺母(44)将支承轴承内圈(433)固定在主轴(3)上；

所述的加载系统(5)包括径向加载螺杆(51)、径向加载螺母(52)和径向力传感器(53)；径向加载螺杆(51)的底端固定在被试轴承座(8)外表面上，径向力传感器(53)安装在被试轴承座(8)外表面上，且固定在径向加载螺杆(51)外表面；径向加载螺母(52)安装在径向加载螺杆(51)上部，径向加载螺母(52)位于试验箱体(1)上表面，通过旋转径向加载螺母(52)使径向加载螺杆(51)为被试轴承座(8)施加径向力，以测量径向力；

所述的锁紧螺母(6)用于将被试轴承(7)的内圈(74)固定在主轴(3)上；

所述的被试轴承座(8)的中心通孔内表面设有轴肩f(83)，与被试轴承(7)的外圈(72)配合，用于定位外圈(72)；中心通孔的外围对称设有多个螺纹孔r(82)，轴承座(8)的底部设有竖直的径向力传感器布置孔(84)，用于布置第三径向电涡流传感器93；轴承座压盖(81)为圆环结构，圆环上对称设有多个螺纹孔s(811)，螺纹孔r(82)与螺纹孔s(811)配合，通过螺栓将轴承座压盖(81)固定在被试轴承座(8)上；轴承座压盖(81)的圆环内侧边沿设有挡边b(812)，用于定位外圈(72)；

所述的传感器系统(9)包括第一径向位移电涡流传感器(91)、第二径向位移电涡流传感器(92)和第三径向位移电涡流传感器(93)；第一径向位移电涡流传感器(91)和第二径向位移电涡流传感器(92)对称布置于被试轴承座(8)两侧的主轴(3)的径向位置，靠近被试轴承(7)，用于测量被试轴承(7)的内圈(74)的变形；第三径向位移电涡流传感器(93)布置于径向力传感器布置孔(84)内，用于测量被试轴承(7)的外圈(72)的变形。

2.一种轴承静刚度试验方法，采用权利要求1所述的试验装置，其特征在于，具体如下：

径向加载螺杆(51)与径向力传感器(53)固定连接，径向加载螺杆(51)通过径向加载螺母(52)与上箱体(11)连接，径向力传感器(53)与被试轴承座(8)的上端面固定连接；调整径向加载螺母(52)端面与上箱体(11)上端面接触，拧紧径向加载螺母(52)，通过径向加载螺杆(51)与径向力传感器(53)的传递使被试轴承(7)与试验箱体(1)间的距离减小，从而产生径向加载，径向力传感器(53)测试加载过程中载荷大小，第一径向位移电涡流传感器(91)、第二径向位移电涡流传感器(92)和第三径向位移电涡流传感器(93)测量径向位移；

根据上述传感器布置计算径向刚度K_r为：

径向位移y₁为第一径向位移电涡流传感器(91)所测位移，径向位移y₂为第二径向位移电涡流传感器(92)所测位移，径向位移y₃为第三径向位移电涡流传感器(93)所测位移，δ_r为被试轴承(7)内外圈相对变形，F_r为径向加载螺杆(51)施加的径向力。

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