[发明专利]滚动轴承动-静态刚度检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种滚动轴承动‑静态刚度检测装置，包括旋转电机，中心轴头部位移传感器Ⅰ、Ⅱ，待检测滚动轴承位移传感器，中心轴尾部位移传传感器Ⅰ、Ⅱ，柔性联轴器，中心轴，支承轴承座，待检测轴承，压力传感器，千斤顶，可变频振动器；旋转电机与中心轴连接，中心轴两端上下分别安装有两个位移传感器；待检测轴承固定安装于中心轴的中间位置，其下端设置有待检测滚动轴承位移传感器，千斤顶和可变频振动器为待检测轴承提供带有震动频率的载荷，压力传感器用于检测载荷的大小。本发明的检测装置实现了在同一装置下对滚动轴承的动、静刚度的测量，且充分考虑载荷频率和轴承转动频率的影响，使轴承动刚度的测量更加准确。

技术领域

本发明涉及轴承质量检测技术领域，具体涉及一种滚动轴承动-静态刚度检测装置及方法。

背景技术

轴承是机械机构中必不可少的零部件，它可以有效地减少机械旋转体运动过程中的摩擦，而轴承的刚度关系着轴承的负载、转速、使用寿命等特性，因此轴承刚度的测量对轴承选用起到了必不可少的参考作用。目前轴承刚度的测量根据测量需求的不同主要有两种不同的形式，一种是为了测量轴承的静刚度而采取轴承静置而外部施加压力最后测量轴承变形量得到载荷与轴承变形的比值测量轴承刚度；另一种是先将轴承周向旋转起来，然后通过施加外部压力测量轴承变形量，同样通过计算二者的比值进而测算出轴承的动刚度。这两种实验方法分别需要应用两种不同的实验装置，测量时耗费时间精力造成大量的不便，并且由于轴承动刚度的测量与施加载荷的频率息息相关，因此传统的对轴承动态刚度的测量没有很好的体现出轴承的刚度特性，而本发明着重解决上述现有技术存在的缺陷。

发明内容

本发明针对现有技术在测量轴承的静刚度和动刚度时，需要两种完全不同的实验装置，不仅效率低、组装拆卸费时费力、装置费用昂贵，且存在测量误差大、精度较低的技术问题，提供一种滚动轴承动-静态刚度检测装置及方法，实现了在同一装置下对滚动轴承的动、静刚度的测量，且充分考虑载荷频率和轴承转动频率的影响，使轴承动刚度的测量更加准确。

具体而言，技术方案如下：

一种滚动轴承动-静态刚度检测装置，其特征在于，该装置主要包括：高速旋转电机，中心轴头部位移传感器Ⅰ，待检测滚动轴承位移传感器，中心轴尾部位移传传感器Ⅰ，柔性联轴器，中心轴头部位移传感器Ⅱ，中心轴，中心轴尾部位移传感器Ⅱ，支承轴承座，待检测轴承和载荷施加装置；其中，高速旋转电机的动力输出端通过柔性联轴器与中心轴连接；中心轴的两端上下分别设置有中心轴头部位移传感器Ⅰ和中心轴头部位移传感器Ⅱ、中心轴尾部位移传感器Ⅰ和中心轴尾部位移传感器Ⅱ，待检测轴承固定安装于中心轴的中间位置，待检测轴承的下方设置有待检测滚动轴承位移传感器，两个支承轴承座分别设置于头部位移传感器与待检测轴承、尾部位移传感器与待检测轴承之间，每个支承轴承座内部均设有一个滚动轴承并套在中心轴上，待检测轴承、中心轴和支承轴承座构成了轴承-中心轴系统；载荷施加装置将载荷或者带有频率的载荷在竖直方向上施加于中心轴或者待检测轴承的外环上。

进一步地，载荷施加装置包括底板、中间层升降板和顶板，底板与顶板之间通过丝杠连接，中间层升降板上设置有旋转螺母，旋转螺母套接于丝杠上带动中间层升降上下运动；中间层升降板的顶面两端分别设置有一个千斤顶，顶面中间设置有一个可变频振动器，中间层升降板底面中间设置有一个压力传感器。

进一步地，柔性联轴器包括两个法兰盘、销轴和钢丝绳；两个法兰盘分别用销轴与中心轴和电机主轴相连，法兰盘相对的圆孔通过若干股钢丝绳串联。

进一步地，中心轴与高速旋转电机及中心轴两端的支承轴承座同轴。

进一步地，中心轴头尾两端的两组传感器相对于待检测轴承对称安装。

进一步地，所述位移传感器为非接触式位移传感器

进一步地，所述非接触式位移传感器为电涡流传感器。