CN203053702U - 角接触球轴承动、静刚度测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种角接触球轴承动、静刚度测试装置，包括电机，电机通过联轴器与短芯轴相连，所述短芯轴上安装有被测试轴承，短芯轴端部安装有偏心质量块，所述轴承上套装有套筒，套筒一端安装有径向位移传感器和轴向位移传感器，套筒安装在轴承座内，轴承座一端固定有套圈，套圈上安装有给套筒施加轴向压力的压电陶瓷，压电陶瓷与套筒相连，所述压电陶瓷连接有用于调剂压力的压电控制单元，轴承座外侧安装有径向加载模块；本实用新型通过测量电机静止时轴承的径向和轴向位移，可以得到轴承在不同载荷下的静刚度，当电机动作时偏心质量块产生激励，此时通过测量轴承的轴向和径向位移，可以得到不同载荷下轴承的动刚度。
Description
技术领域
本实用新型属于角接触球轴承刚度测试领域，涉及一种角接触球轴承动、静刚度测试装置。
背景技术
角接触球轴承是机械设备中应用非常广泛的重要基础件之一，其刚度性能直接影响到主轴系统的刚度特性，特别是在高速运转情况下，角接触球轴承的刚度直接影响主轴系统的动态特性，进而影响机床的加工精度。因而研究角接触球轴承的刚度，特别是动刚度具有非常重要的意义。目前存在的角接触球轴承刚度测试装置结构复杂、操作不便，测量精度不高，在现实中应用价值较小。
实用新型内容
为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种可以测量角接触球轴承动、静刚度的角接触球轴承动、静刚度测试装置。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种角接触球轴承动、静刚度测试装置，包括电机，电机通过联轴器与短芯轴相连，所述短芯轴上安装有被测试轴承，短芯轴端部安装有偏心质量块，所述轴承上套装有套筒，套筒一端安装有径向位移传感器和轴向位移传感器，套筒安装在轴承座内，轴承座一端固定有套圈，套圈上安装有给套筒施加轴向压力的压电陶瓷，压电陶瓷与套筒相连，所述压电陶瓷连接有用于调剂压力的压电控制单元，轴承座外侧安装有径向加载模块。
所述轴承座上安装有温度传感器。
所述轴承座上安装有加速度传感器。
所述压电陶瓷均匀分布在套筒端面。
所述压电陶瓷最大调节压力为3500N。
所述径向加载模块为液压缸或气缸。
本实用新型的角接触球轴承动、静刚度测试装置通过径向加载模块施加压力来实现轴承的径向加载，通过压电陶瓷实现对轴承的轴向预紧，在套筒一端安装有径向位移传感器和轴向位移传感器，在电机静止时通过测量轴承的径向和轴向位移，可以得到轴承不同载荷下的静刚度；当电机动作时偏心质量块产生激励，此时通过测量轴承的轴向和径向位移，可以得到不同载荷下轴承的动刚度。
本实用新型在短芯轴上安装偏心质量块，既能实现产生激励力，又避免了长轴挠度的影响，位移传感器安装在套筒上，能直接测量轴承内圈和外圈的径向和轴向跳动，使刚度测量更精确。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型安装压电陶瓷的套圈结构示意图；
图3是装有传感器的套筒结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作具体介绍：
请参阅图1所示，本实用新型角接触球轴承动、静刚度测试装置包括电机1，所述电机1通过联轴器15与短芯轴2相连，所述短芯轴2端部安装有偏心质量块8和被测试轴承14，所述轴承14外圈与套筒5相连，所述套筒5与压电陶瓷11相连，所述压电陶瓷11安装在套圈7上，所述套圈7安装在轴承座3上，轴承座3上安装有加速度传感器12和径向加载模块4。
请特别参阅图2所示，所述压电陶瓷11安装在套圈7上，套圈7通过四个螺栓紧固在轴承座3上，所述压电陶瓷11通过压电控制器9进行控制预紧力的大小。
请特别参阅图3所示，所述套筒5上安装有径向位移传感器10、轴向位移传感器6和温度传感器13，所述径向位移传感器10在水平方向、垂直方向各设置一个，可分别测量轴承沿重力方向和沿水平方向的径向位移，所述轴向位移传感器6测量轴承内外圈的轴向位移；所述温度传感器13和加速度传感器12检测轴承外圈的温度和加速度信号，可以检测轴承的工作状态。
所述加载装置包括均匀分布在套筒端部的6个压电陶陶瓷11和安装在轴承座3上的径向加载模块4，径向加载模块4为液压缸或气缸，通过压电控制器9能实现轴承14的轴向加载，通过径向加载模块4施加压力可以实现轴承14的径向加载。
所述短芯轴2上安装有偏心质量块8，在电机转动时，该偏心质量块8产生激励力。
本实用新型通过调节压电陶瓷11和施加在径向加载块4上的力，进而控制加载在轴承上14的轴向力和径向力，通过控制电机1的转速来测量轴承14在不同轴向、径向加载力下轴承的静、动刚度。
本实用新型的角接触球轴承动、静刚度测试装置采用以下主要部件：
角接触球轴承：选择SKF7206A-Z，轴承内径
额定动载荷24.2KN。
探针式铠装铂热电阻温度传感器：FY-ZWC-2012，西安方元电子有限公司。
压电陶瓷：PST150/10/20VS15，美国。
压电控制器：XE501-D，哈尔滨芯明天科技有限公司。
位移传感器：KAMAN，美国。
加速度传感器：DYTRAN-3133A，美国。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (6)
1.一种角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：包括电机（1），电机（1）通过联轴器（15）与短芯轴（2）相连，所述短芯轴（2）上安装有被测试轴承（14），短芯轴（2）端部安装有偏心质量块（8），所述轴承（14）上套装有套筒（5），套筒（5）一端安装有径向位移传感器（10）和轴向位移传感器（6），套筒安装在轴承座内（3），轴承座（3）一端固定有套圈（7），套圈（7）上安装有给套筒（5）施加轴向压力的压电陶瓷（11），压电陶瓷（11）与套筒（5）相连，所述压电陶瓷（11）连接有用于调剂压力的压电控制单元（9），轴承座（3）外侧安装有径向加载模块（4）。
2.根据权利要求1所述的角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：所述轴承座（3）上安装有温度传感器（13）。
3.根据权利要求1所述的角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：所述轴承座（3）上安装有加速度传感器（12）。
4.根据权利要求1所述的角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：所述压电陶瓷（11）均匀分布在套筒（5）端面。
5.根据权利要求1所述的角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：所述压电陶瓷（11）最大调节压力为3500N。
6.根据权利要求1所述的角接触球轴承动、静刚度测试装置，其特征在于：所述径向加载模块为液压缸或气缸。
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