[发明专利]基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置

说明书

本发明为一种基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置，包括动力传动系统、支撑系统、摩擦磨损系统、弹性加载系统和数据采集与处理系统；所述弹性加载系统包括一号弹簧连杆、二号弹簧连杆、弹簧、固定杆、定滑轮、主轴支撑座、调节螺母、滚珠轴承、牵引绳和连接轴；牵引绳的一端与主轴支撑座的一侧连接，另一端与一号弹簧连杆连接，牵引绳套装在定滑轮上，定滑轮安装在支撑系统的左支撑架外侧的上部；一号弹簧连杆的两端分别设有弹簧，两个弹簧的下端均与二号弹簧连杆连接。该装置采用弹簧加载方式对关节轴承施加径向载荷，装置占用空间较小，还可以通过通入高、低温油探究关节轴承在高低温度环境下的摩擦磨损状况。

技术领域

本发明属于轴承性能测试设备技术领域，具体涉及一种基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置。

背景技术

关节轴承因其体积小、质量轻、耐腐蚀、免维护、可靠性高等优点受到了广泛关注，目前已经在航天器太阳能板展开机构、飞机起落架、直升机螺旋桨、大型水工设备中的铰链关节等装备上取代了传统的滚珠轴承。实际服役中，导致关节轴承失效的大部分原因都是磨损，因此研究关节轴承摩擦磨损性能是保证装备服役安全的重要措施，设计关节轴承摩擦磨损试验装置也就具有重要的科学意义和工程价值。

目前，关节轴承摩擦磨损试验装置都是采用卧式结构，普遍都是通过液压或砝码加载，因此装置的体积大，不易精准控制关节轴承所受的载荷，因此本申请提出了一种基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置，占用空间更小，在更小的空间中还可以满足对关节轴承摩擦磨损过程中的摩擦系数、摩擦温度、振动三种信号的实时检测，同时还可以高低温环境下对关节轴承摩擦磨损的性能测试。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置。

本发明解决所述技术问题所采用的技术方案为：

一种基于弹性加载的关节轴承摩擦磨损试验装置，包括动力传动系统、支撑系统、摩擦磨损系统、弹性加载系统和数据采集与处理系统；其特征在于，所述弹性加载系统包括一号弹簧连杆、二号弹簧连杆、弹簧、固定杆、定滑轮、主轴支撑座、调节螺母、滚珠轴承、牵引绳和连接轴；

所述主轴支撑座滑动安装在支撑系统的右支撑架上，动力传动系统的试验主轴与主轴支撑座转动连接；两个滚珠轴分别通过各自的连接轴安装在主轴支撑座内，通过两个滚珠轴承对安装在试验主轴上的关节轴承施加径向载荷；牵引绳的一端与主轴支撑座的一侧连接，另一端与一号弹簧连杆连接，牵引绳套装在定滑轮上，定滑轮安装在支撑系统的左支撑架外侧的上部；一号弹簧连杆的两端分别设有弹簧，两个弹簧的下端均与二号弹簧连杆连接，在试验过程中弹簧一直处于被拉伸状态；固定杆竖直穿过二号弹簧连杆，与支撑系统的左支撑架的下部连接，调节螺母套装在固定杆上，与二号弹簧连杆接触。

所述摩擦磨损系统包括下轴套、关节轴承夹具、上轴套、预紧螺母和压力传感器；压力传感器的一端与支撑系统的左支撑板内侧的上部固连，关节轴承夹具的一端与压力传感器的另一端连接，关节轴承夹具的另一端安装关节轴承，关节轴承内圈的上、下端分别与上轴套和下轴套固连，上轴套和下轴套均套装在动力传动系统的试验主轴上；预紧螺母位于动力传动系统的试验主轴上，预紧螺母的下表面与上轴套的上端接触。

所述摩擦磨损系统还包括调心轴承和调心轴承座；调心轴承座的一端与支撑系统的左支撑架内侧的中部固连，调心轴承安装在调心轴承座内且位于动力传动系统的试验主轴上，调心轴承的内圈与动力传动系统的试验主轴固连。

所述关节轴承夹具包括回字结构和卡箍，回字结构的一端与压力传感器的另一端连接，回字结构的另一端安装卡箍，卡箍包覆在关节轴承的外圈上。

当用于室温环境时，该摩擦磨损系统还包括温度传感器和振动传感器；温度传感器安装在回字结构上，温度传感器的测量端与关节轴承外圈的外表面接触；振动传感器安装在卡箍上；当用于高低温环境时，回字结构与卡箍连接的一端还设有贯通回字结构两侧的通油孔，通油孔外接油路。