[发明专利]配对轴承差动保持架动态特性试验装置

说明书

本发明公开了一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，两配对轴承的内、外圈分别相连并同步旋转，电主轴驱动其内圈转动，控制轴承的保持架转速，使内圈通过球与滚道之间的摩擦带动外圈转动，实现试验轴承的内外圈差动并保持架转速可控；对应的牙嵌式保持架转速高精度可调驱动机构，该保持架连接套与轴承的保持架相嵌连接，并与同步齿形带轮连接，步进电机通过同步齿形带传动对轴承的保持架转速进行控制。加载部分是配对轴承外圈之间通过压缩弹簧实现轴向定压加载，测量部分是在试验轴承的轴向放置激光测振仪测量其保持架的摆振及涡动情况。本装置结构精巧，试验轴承不需要作特殊处理，即实现在试验轴承内外圈差动情况下测量其保持架的动态特性。

技术领域

本发明涉及一种轴承试验装置，特别是涉及一种配对轴承组件动态特性试验装置，应用于机械连接件性能试验测试和使用寿命评估应用技术领域。

背景技术

随着我国经济的飞速发展和综合国力的显著提高，各种精密机械的转速及其承载能力也得到了很大的提高，因此要求精密轴承的转速越来越高、承载力越来越大，并且应具备良好的动态稳定性和较长的使用寿命。

国内外学者对滚动轴承经历了较长时间的研究，而对高速滚动轴承保持架的研究相对较少，这是由于有些滚动轴承的应用场合较为精密，其性能的影响因素有很多，同时在试验方面难度较大，尤其在高速条件下运行时，易受其他部件的影响。滚动轴承有四个基本元件，即内外套圈、滚动体及保持架，作为组成元件之一的保持架与其它元件之间具有相互作用，因而其运动状态、受力情况等都必然与整个轴承系统的工作状态密切相关，所以保持架的运动分析往往包含在轴承系统分析之中。较早的轴承系统工作状态分析中,对保持架的处理比较简单；在静态和准静态分析中往往不计保持架对轴承稳定工作状态的影响。由于保持架与引导套圈及滚动体之间都存在一定间隙，保持架就有可能自由地振荡。因此在一定条件下，保持架会发生不稳定运转。伴随这种不稳定运转将使轴承力矩变大，而精密仪表仪器运转精度对其中的这种轴承力矩变化非常敏感，许多年来，轴承保持架的振荡及由此产生的不稳定一直是高速精密轴承设计中的一个重要因素。所以对于轴承不稳定运转研究是从这一类高速精密轴承开始，如陀螺仪轴承、卫星定向轴承等。随着轴承分析方法的不断完善，人们也开始注意这种轴承不稳定运转所导致的早期失效的问题。

到目前为止，对保持架的试验研究主要集中在稳定性、运动、滑动、温度检测等方面。对旋转运动的微型轴承保持架，由于振动传感困难，其振动测试相关研究较少。虽有微型轴承方面保持架的研究，但试验时的保持架转速较低。在现有技术中，一方面很难对运动状态下的滚动轴承保持架进行测试；另一方面在高速轴承保持架的动态特性研究中，若固定试验轴承的外圈使内圈高速转动，或固定内圈使外圈高速转动，都会使试验轴承的保持架也在相对高速下转动，而对于一般的传感器采样频率达不到采样要求。因此，基于保持架研究现状，对滚动轴承保持架的动态特性进行研究有待加强，研发在中、高转速下，微小型轴承保持架的轴向振动及涡动情况的实验检测装置成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种配对轴承差动保持架动态特性试验装置，能精确测量保持架的摆振及涡动情况，本发明装置结构精巧，试验轴承不需要作特殊处理，能实现在试验轴承内外圈差动情况下测量其保持架的动态特性，并能在中、高转速下，对微小型轴承保持架的轴向振动及涡动情况进行高效测量，为配对轴承使用寿命评估分析提供基础试验数据。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下发明构思：