[发明专利]一种实现多维激振加载的滚动轴承试验机构

说明书

本发明涉及一种实现多维激振加载的滚动轴承试验机构，该装置可以实现轴承试验机的轴向和径向振动激励，以及对试验轴承径向和轴向的加载，实现滚动轴承实际的外部振动和受载工况的模拟。本发明包括轴向振动装置、底座、径向振动装置、试验机主体、轴向加载装置、径向加载装置、电机。轴向振动装置和径向振动装置通过螺栓连接在底座上，分别安装在试验机的轴向和径向，振动装置的执行元件为电动激振器，通过振动杆对试验机主体施加多维振动激励；试验机主体和底座之间采用柔性材料连接的结构，试验机主体在振动激励作用下，通过柔性材料的弹性变形实现相对于底座的振动位移。

技术领域

本发明涉及一种实现多维激振加载的滚动轴承试验机构，适用于主动振动的滚动轴承的寿命试验和动态可靠性试验。

背景技术

滚动轴承被称为“工业的关节”，现如今广泛使用在各类机械设备中，但是由于国外对高性能高可靠性滚动轴承设计方法的封锁，国内对高性能轴承的设计方法还有很大的进步空间，航空、航天、高铁等领域的高性能高寿命滚动轴承几乎都依赖进口，亟需开展高性能滚动轴承动态可靠性的相关研究。目前对高性能滚动轴承可靠性的研究是国家的重点研究方向，研究滚动轴承动态可靠性相关内容，需要滚动轴承振动试验的相关内容，普通的试验台难以满足要求，所以需要搭建模拟滚动轴承运行过程中复杂振动工况的试验台，进行振动试验，获得轴承的性能参数，进而依据动态可靠性理论指导高性能滚动轴承的设计。故本发明为高性能滚动轴承动态可靠性设计方法研究提供了试验台设计结构。

发明内容

本发明的目的在于：针对滚动轴承动态可靠性试验的要求，设计一种实现多维激振加载的滚动轴承试验机构，并利用其试验结果进行高性能滚动轴承动态可靠性的设计研究。

本发明的技术方案是：一种实现多维激振加载的滚动轴承试验机构，其特征包括：轴向振动装置(1)、底座(2)、轴向加载装置(3)、径向振动装置(4)、径向加载装置(5)、试验机主体(6)、电机(7)。试验机主体(6)采用螺栓连接的结构，将其固定在底座(2)上，通过柔性材料的弹性变形实现振动位移；电机(7)通过柔性联轴器与试验机主体的主轴(18)相连，传递转矩；径向加载装置(5)和轴向加载装置(3)均选用液压油缸(36)(34)，通过加载杆(37)(35)对试验机进行多维加载；径向振动装置(4)和轴向振动装置(1)的执行元件采用电动式激振器(33)(30)，高频振动通过振动杆(32)(31)来实现试验机主体的多维振动，模拟实际工况，探究轴承动态可靠性方法。

所述试验体主体(6)包括轴承箱下座(8)、第一陪试轴承端盖(9)、第一陪试轴承套环(10)、试验轴承端盖(11)、试验轴承套环(12)、径向加载杆(13)、轴承箱上座(14)、第二陪试轴承套环(15)、调整环(16)、油封(17)、主轴(18)、第二陪试轴承端盖(19)、第一陪试轴承(20)、第二轴套(21)、长轴套(22)、试验轴承(23)、第一轴套(24)、第二陪试轴承(25)和轴向加载杆(26)。

所述螺纹连接结构包括柔性材料(27)、环形垫片(28)、螺栓(29)，通过四个柔性螺纹连接结构，将试验机主体固定在底座(6)的同时，实现小幅度的多维振动；电机的输出轴通过联轴器与主轴(18)连接，通过联轴器将转矩由电机(7)传给主轴(18)，联轴器可以根据实际需要调整电机轴与主轴(18)的安装距，主轴(18)带动试验轴承(23)以及陪试轴承(20)(25)旋转，通过轴套、套环、轴肩以及端盖固定试验轴承(23)的轴向和径向位置；轴承箱上座(14)和轴承箱下座(8)通过四组六角头螺栓(29)进行连接，两端用轴端盖(9)(19)配合固定螺栓以及密封圈，为轴承试验提供一个密闭的环境，弹簧垫圈起到方式固定螺栓松动的作用。

本发明和现有技术相比的有益效果是：