[发明专利]轴承振动信号采集试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承振动信号采集试验装置，属于滚动球轴承测试技术领域。 

背景技术

振动信号是一项表征轴承运行特性的一项重要指标。在特定试验条件下（转速和轴向载荷）对滚动球轴承的振动特性进行分析和深入研究，是评估轴承的质量和运行状态的重要手段的研究方法。

现有的滚动球轴承振动信号采集装置采用复杂的传动系统，传动轴系中通常采用数组支撑轴承，加速度传感器在采集测试轴承振动信号时，传动轴系中的支撑轴承的振动信号也随传动轴传递至测试轴承，并与测试轴承的振动信号混同在同一张测试频谱图中，对后续信号处理与剥离分析造成一定的干扰和难度。同时，现有的滚动球轴承振动信号采集装置采用较为复杂的加载机构对测试轴承进行加载，使得整个信号采集装置结构复杂，加工制造与组装难度增加。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种加载方式简单、轴向加载力长期稳定、加工制造方便、易操作的滚动轴承振动信号采集试验装置。

为解决以上所述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种轴承振动信号采集试验装置，所述试验装置包括机座和连接电机轴的主轴，主轴由两个固定于机座的轴承座上的轴承支撑，两个轴承既为支撑轴承又为用于采集轴承内圈转速的测试轴承，两个测试轴承之间的主轴上设有用于加载轴向力的加载轴承，主轴上加载轴承内圈的两端具有限定内圈轴向移动的轴阶。 

  进一步地，所述机座上测试轴承的外侧设有两滑轮座，两滑轮座之间的又轴连接，该轴两端滑轮座内侧具有定滑轮。 

进一步地，所述加载轴承外圆周连接轴承外套，轴承外套为环形，轴承外套的两圆端面固定连接挡肩，两挡肩夹紧加载轴承外圈；轴承外套的水平两端固定连接加载杆，加载杆连接加载绳的一端，加载绳的另一端绕过定滑轮连接重量可变的砝码组。

本发明涉及的这种轴承振动信号采集试验装置，其工作原理如下：在电机的驱动下，主轴带动加载轴承和测试轴承同时转动，使得测试轴承在轴向载荷下运行；加速度传感器可安装于轴承座右端测试轴承的正上方，测试轴承的在运行过程中产生的振动信号被加速度传感器捕获，并转化为电压信号输出至采集系统。上述的轴承振动信号采集试验装置适合于测试轴承在一定轴向加载力和转速下的单套轴承的振动信号采集。在滑轮、滑轮轴承以及加载绳的作用下，砝码组的重力可直接传递至加载轴承，并在主轴的作用下，轴向力被传递至测试轴承。可通过调节砝码组的重量，方便的调节测试轴承的轴向力。上述的轴承振动信号采集试验装置通过调节电机的转速和砝码组的数量，利用加速度传感器，获得测试轴承在不同转速和轴向载荷时的振动信号。

本发明涉及的这种轴承振动信号采集试验装置，将转速与轴向载荷两种主要工况结合在一起对测试轴承进行考核。此设计方式使测试装置结构简单，还可方便的通过砝码组的重力调节轴向力的大小，无需对测试装置进行反复的拆装。从根本上避免了测试轴承在运行过程中因轴向加载力的波动而引起的振动信号采集的偏差。

附图说明

图1为轴承振动信号采集试验装置三维视图；

图2为轴承振动信号采集试验装置平面正视图；

具体实施方式

如图1-2所示，轴承振动信号采集试验装置主要包括测试轴承的轴承座1及其挡肩2、主轴3、固定于两测试轴承之间的加载轴承4、加载轴承外套5、加载轴承环形挡肩6、另一测试轴承7、用于测量测试轴承内圈转速的加速度传感器8、测试轴承挡肩9、连接加载杆的加载绳10、定滑轮11、滑轮轴承12、用于支撑定滑轮11的滑轮轴13、固定螺母14、滑轮座15、机座16、砝码重量可调的砝码组17。

如图1所示，砝码组17通过定滑轮11及加载绳10，把砝码组17的重量传递至加载轴承外套5，设置在加载轴承4右侧的环形挡肩6通过螺钉紧固在加载轴承外套5上，并把加载绳10的拉力转化为其沿轴向的加载力。加载轴承4的右侧轴上设有轴阶，其直径大于加载轴承4的内圈直径；同时，在测试轴承7的左侧设置有同样的轴阶，其直径大于测试轴承7的内套圈直径而小于外圈的直径，设置在其右侧的测试轴承挡肩9则起到对测试轴承7的右定位的作用。因此，加载轴承4对其右侧轴阶力的作用，把轴向力施加在测试轴承4的内圈上。

在进行振动信号采集时，首先确定加载力的大小，并通过砝码组17的重量对测试轴承4施加轴向载荷，再通过电机给定系统的转速，启动采集系统，可采集到该试验条件（转速、轴向载荷）下的振动信号。

本发明所述的具体实施方式并不构成对本申请范围的限制，凡是在本发明构思的精神和原则之内，本领域的专业人员能够作出的任何修改、等同替换和改进等均应包含在本发明的保护范围之内。