CN114441170A - 一种轴承滚子测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种轴承滚子测试装置，包括测试架体、回转组件、安装组件以及伸缩组件；回转组件包括回转件和动力机构；安装组件安装在回转件的端面上，用于被测滚子的限位；所述伸缩组件包括伸缩件以及滚子压板；由于在实际运行中是滚子与滚道产生线接触，在对滚子进行应力应变测试时，本发明通过平行设置的滚子压板和回转件，对滚子进行载荷加载，模拟滚子与滚道接触，从而能准确模拟滚子的实际受载情况；在对滚子进行疲劳测试时，通过动力机构带动回转件运动，回转件带动滚子转动，外部控制系统记录载荷加载情况以及滚子的运动参数，从而实现疲劳测试。

Description

一种轴承滚子测试装置

技术领域

本发明涉及轴承测试领域，具体涉及一种轴承滚子测试装置。

背景技术

回转支承是一种低速、重载且能够同时承受较大的轴向载荷、径向载荷和倾覆力矩等综合载荷，集支承、旋转、传动、固定等多种功能于一身的特殊结构的大型轴承，其由内外圈、滚动体、保持架等构成。然而，回转支承的运行状态、可靠性及寿命主要取决于滚子的性能，滚子性能的好坏取决于其运行中的受力状态，如何简单有效模拟滚子在实际工况下的受力状态并对其进行测试，成为问题的焦点。

现有滚子测试装置存在的问题是：1、现有测试装置采用四线接触进行载荷加载，使得被测滚子在两个面内受到对称的压应力，但是，实际滚子在运动中只在一个面内承受压应力，与受力面正交的两个面不受外力作用，即滚子内部两个与受力面正交的平面会形成拉应力，根据断裂力学的原理，拉应力会促进疲劳裂纹尖端向前扩展，而压应力会抑制疲劳裂纹尖端向前扩展，再结合疲劳力学的失效原理，材料发生疲劳失效是由于材料内部萌生的裂纹不断增殖、扩展，所以，四线接触的方法在对滚子进行疲劳试验时其载荷加载原理与实际滚子的受力状态相差甚远，不能对滚子进行有效测试；2、由于滚子实际运动是圆周运动，滚子具有一定的长度，从滚子轴向方向考虑，滚子轴向内侧与外侧会存在转速差，而现有使滚子做直线往复运动的测试装置并不能真实有效的模拟滚子运动状态。

综上所述，急需一种轴承滚子测试装置以解决现有技术中不能真实有效的模拟滚子实际受力状态的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种轴承滚子测试装置，以解决现有技术中不能真实有效的模拟滚子实际受力状态的问题，具体技术方案如下：

一种轴承滚子测试装置，包括测试架体、回转组件、安装组件以及伸缩组件；所述回转组件包括回转件和动力机构；回转件可转动式设置在测试架体上；所述动力机构与回转件连接，动力机构用于带动回转件转动；所述安装组件设置在回转件上，用于被测滚子的限位，被测滚子的外圆周面与回转件接触；所述伸缩组件包括伸缩件以及滚子压板；所述伸缩件设置在测试架体上，所述滚子压板设置在伸缩件的伸缩端上，伸缩件和滚子压板用于给被测滚子施加径向载荷。

以上技术方案优选的，所述测试架体包括底板、顶板以及导柱；所述底板与顶板通过导柱连接；回转件可转动式设置在底板上；伸缩件设置在顶板上，且伸缩件伸缩方向与导柱轴向一致。

以上技术方案优选的，，所述回转组件还包括回转支撑；回转支撑设置在底板和回转件之间，回转件可转动式设置在回转支撑上。

以上技术方案优选的，所述动力机构包括动力件以及传动件；所述传动件固定设置在动力件的输出端，且传动件与回转件连接，动力件通过传动件带动回转件水平转动。

以上技术方案优选的，回转件的上端面设置有储油槽；被测滚子设置在储油槽内。

以上技术方案优选的，所述安装组件包括安装支架、伸缩调节件以及保持架；所述安装支架设置在回转件的上端面上；所述保持架通过伸缩调节件设置在安装支架上，保持架用于被测滚子的限位；伸缩调节件用于调节保持架与安装支架的水平距离。

以上技术方案优选的，安装支架与回转件同轴设置，多组保持架沿回转件的周向等间距设置在安装支架上。

以上技术方案优选的，保持架上设有与被测滚子规格匹配的兜孔。

以上技术方案优选的，所述伸缩组件还包括导向板；所述滚子压板通过导向板连接伸缩件的伸缩端；导向板滑动套设在导柱的外圆周上。

以上技术方案优选的，所述滚子压板可拆卸式设置在导向板的下端面。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明的轴承滚子测试装置包括测试架体、回转组件、安装组件以及伸缩组件；回转组件包括回转件和动力机构；安装组件安装在回转件的端面上，用于被测滚子的限位；所述伸缩组件包括伸缩件以及滚子压板；由于在实际运行中是滚子与滚道产生线接触，在对滚子进行应力应变测试时，本发明通过平行设置的滚子压板和回转件，对滚子进行载荷加载，模拟滚子与滚道接触，从而能准确模拟滚子的实际受载情况；在对滚子进行疲劳测试时，通过动力机构带动回转件运动，回转件带动滚子转动，外部控制系统记录载荷加载情况以及滚子的运动参数，从而实现疲劳测试。

(2)本发明通过回转支撑提供支撑，保证结构稳定；本发明通过设置回转件(回转齿轮)，滚子的轴向与回转件径向一致，进行疲劳测试时，回转件带动被测滚子转动，能够模拟滚子轴向内侧与外侧存在转速差时的工作状态，保证测试的真实性；本发明回转件的上端面设置有储油槽，储油槽内可以储存润滑介质，便于在润滑状态下对滚子进行测试。

(3)本发明的安装组件包括安装支架、伸缩调节件以及保持架，通过伸缩调节件调节保持架距离安装支架的中心的水平距离(即距离回转件的中心距离)，能调节被测滚子的回转半径。

(4)本发明考虑到滚子实际是在保持架的兜孔中运动，保持架对滚子进行约束，因此，本发明设置保持架，且该保持架的兜孔与被测滚子实际用的保持架的兜孔一致，保证模拟测试的真实性。

(5)本发明的伸缩组件还包括导向板，滚子压板设置在导向板的下端面，导向板的作用是保证滚子压板在对被测滚子进行载荷加载时的结构稳定，并且滚子压板可拆卸设置在导向板的下端，便于根据被测滚子的材料更换不同的材料的滚子压板。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1是本实施例的轴承滚子测试装置的平面示意图；

图2是图1的轴侧示意图；

其中，1、测试架体；1.1、底板；1.2、顶板；1.3、导柱；2、回转组件；2.1、回转件；2.2、动力机构；2.21、动力件；2.22、传动件；2.3、回转支撑；3、安装组件；3.1、安装支架；3.2、伸缩调节件；3.3、保持架；4、伸缩组件；4.1、伸缩件；4.2、滚子压板；4.3、导向板；5、被测滚子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

一种轴承滚子测试装置，包括测试架体1、回转组件2、安装组件3以及伸缩组件4，如图1和图2所示，具体如下：

所述测试架体1包括底板1.1、顶板1.2以及导柱1.3；底板1.1与顶板1.2沿竖向相对设置；导柱1.3竖直设置在底板1.1和顶板1.2之间，其两端分别固定连接底板1.1和顶板1.2。底板1.1和顶板1.2均为矩形板，优选底板1.1和顶板1.2的四个角位置均设有导柱1.3。

所述回转组件2包括回转件2.1、动力机构2.2以及回转支撑2.3；所述回转支撑2.3水平固定在底板1.1的上端面上；所述回转件2.1可转动式设置在回转支撑2.3上。

所述动力机构2.2包括动力件2.21(如电机)和传动件2.22，本实施例的传动件2.22为传动齿轮，回转件2.1为回转齿轮，传动齿轮固定在动力件2.21的输出端上，且传动齿轮和回转件2.1啮合，从而能实现动力件2.21带动回转件2.1水平转动。除此之外，本实施例的传动件2.22也可以是皮带，动力件2.21通过皮带带动回转件2.1水平转动。

优选的，回转支撑2.3为圆形，其直径规格与回转件2.1一致，且与回转件2.1同轴设置。

优选的，所述回转件2.1的上端面设置有储油槽，储油槽的形状可以是圆形或矩形(本实施优选圆形)，安装组件3安装在储油槽的内底面上(内底面为一水平面)。

所述安装组件3包括安装支架3.1、伸缩调节件3.2以及保持架3.3；所述安装支架3.1俯视呈Y字形，安装支架3.1的中心部位通过固定轴固定在储油槽的内底面上；所述保持架3.3通过伸缩调节件3.2连接在安装支架3.1的端部，保持架3.3设有兜孔，兜孔用于被测滚子5的限位，兜孔的规格与被测滚子5规格匹配。

被测滚子5安装完成后，其外圆面与储油槽内底面接触，且其轴线与回转件2.1的轴线垂直相交(即滚子轴线与回转件径向一致)；储油槽、回转件2.1以及安装支架3.1同轴设置。

本实施例示意了与安装支架3.1三个端部一一对应的三组伸缩调节件3.2以及三组保持架3.3，优选伸缩调节件3.2为调节丝杆；安装支架3.1端部的端面上设置有螺纹孔，调节丝杆的一端螺纹连接在螺纹孔内，另一端与保持架3.3连接，优选伸缩调节件3.2与保持架3.3可拆卸连接，可拆卸的方式如螺钉连接。本实施例通过伸缩调节件3.2能够调节被测滚子5至回转件2.1中心的水平距离。优选多组保持架3.3沿回转件2.1的周向等间距设置。

优选的，本实施例的伸缩调节件3.2也可以是伸缩油缸或调节螺栓。

所述伸缩组件4包括伸缩件4.1(如伸缩油缸)以及滚子压板4.2；所述伸缩件4.1固定在顶板1.2的下端面上，滚子压板4.2连接在伸缩件4.1的伸缩端上，且伸缩件4.1的伸缩方向与导柱1.3的轴向一致，滚子压板4.2位于被测滚子5的上端，当伸缩件4.1伸出时，带动滚子压板4.2向下对被测滚子5施压。

优选的，所述伸缩组件4还包括导向板4.3，导向板4.3上分别设有与四组导柱1.3滑动配合的第二滑孔，第二滑孔套设在导柱1.3的外圆周上；导向板4.3的上端面固定连接伸缩件4.1的输出端，滚子压板4.2可拆卸设置在导向板4.3的下端面上，可拆卸设置的方式如螺栓连接。

本实施例的轴承滚子测试装置工作流程是：

当对被测滚子5进行应力应变测试时：

将应变片贴在被测滚子5表面的合适位置，被测滚子5放置在兜孔内，此时动力件2.21不工作；

外部控制系统(参考现有技术)控制伸缩件4.1带动滚子压板4.2向下运动从而对被测滚子5进行径向载荷加载，伸缩件4.1上设有压力传感器，测试过程中外部控制系统通过压力传感器和应变片记录载荷和应变。

当对被测滚子5进行疲劳寿命试验时：

根据实际需要，通过伸缩调节件3.2调节被测滚子5至回转件2.1中心的距离(即调节回转半径)；

调节完成后，外部控制系统控制伸缩件4.1对被测滚子5进行载荷加载，并通过压力传感器对伸缩件4.1进行实时监控，外部控制系统控制动力件2.21带动回转件2.1转动，从而带动被测滚子5进行滚动；

外部控制系统记录载荷加载情况以及被测滚子5的运动参数，从而实现对被测滚子5进行疲劳测试；

其中，根据试验需要，外部控制系统控制喷头向储油槽内喷出润滑介质，从而对润滑状态下的被测滚子5进行疲劳测试。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轴承滚子测试装置，其特征在于，包括测试架体(1)、回转组件(2)、安装组件(3)以及伸缩组件(4)；

所述回转组件(2)包括回转件(2.1)和动力机构(2.2)；回转件(2.1)可转动式设置在测试架体(1)上；所述动力机构(2.2)与回转件(2.1)连接，动力机构(2.2)用于带动回转件(2.1)转动；

所述安装组件(3)设置在回转件(2.1)上，用于被测滚子(5)的限位，被测滚子(5)的外圆周面与回转件(2.1)接触；

所述伸缩组件(4)包括伸缩件(4.1)以及滚子压板(4.2)；所述伸缩件(4.1)设置在测试架体(1)上，所述滚子压板(4.2)设置在伸缩件(4.1)的伸缩端上，伸缩件(4.1)和滚子压板(4.2)用于给被测滚子(5)施加径向载荷。

2.根据权利要求1所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述测试架体(1)包括底板(1.1)、顶板(1.2)以及导柱(1.3)；所述底板(1.1)与顶板(1.2)通过导柱(1.3)连接；回转件(2.1)可转动式设置在底板(1.1)上；伸缩件(4.1)设置在顶板(1.2)上，且伸缩件(4.1)伸缩方向与导柱(1.3)轴向一致。

3.根据权利要求2所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述回转组件(2)还包括回转支撑(2.3)；回转支撑(2.3)设置在底板(1.1)和回转件(2.1)之间，回转件(2.1)可转动式设置在回转支撑(2.3)上。

4.根据权利要求1所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述动力机构(2.2)包括动力件(2.21)以及传动件(2.22)；所述传动件(2.22)固定设置在动力件(2.21)的输出端，且传动件(2.22)与回转件(2.1)连接，动力件(2.21)通过传动件(2.22)带动回转件(2.1)水平转动。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，回转件(2.1)的上端面设置有储油槽；被测滚子(5)设置在储油槽内。

6.根据权利要求5所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述安装组件(3)包括安装支架(3.1)、伸缩调节件(3.2)以及保持架(3.3)；所述安装支架(3.1)设置在回转件(2.1)的上端面上；所述保持架(3.3)通过伸缩调节件(3.2)设置在安装支架(3.1)上，保持架(3.3)用于被测滚子(5)的限位；伸缩调节件(3.2)用于调节保持架(3.3)与安装支架(3.1)的水平距离。

7.根据权利要求6所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，安装支架(3.1)与回转件(2.1)同轴设置，多组保持架(3.3)沿回转件(2.1)的周向等间距设置在安装支架(3.1)上。

8.根据权利要求6所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，保持架(3.3)上设有与被测滚子(5)规格匹配的兜孔。

9.根据权利要求2所述的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述伸缩组件(4)还包括导向板(4.3)；所述滚子压板(4.2)通过导向板(4.3)连接伸缩件(4.1)的伸缩端；导向板(4.3)滑动套设在导柱(1.3)的外圆周上。

10.根据权利要求9的轴承滚子测试装置，其特征在于，所述滚子压板(4.2)可拆卸式设置在导向板(4.3)的下端面。

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