[发明专利]角接触球轴承动、静态特性参数测试装置

摘要

本发明涉及一种角接触球轴承动、静态特性参数测试装置。包括：垫铁、实验基体、微位移调节及测试机构、T型垫板、下轴承座、圆头导向平键、圆柱销、上轴承座、阻抗头、激振器、激振器悬挂架、轴承组件、压电式振动传感器、轴向加载及测试机构、径向加载及测试机构、信号调理仪、数据采集器、电子计算机、功率放大器。本发明与现有技术相比，其显著优点是：测试装置简单，加载机构定位精度高，操作方便，可以测试轴向、径向载荷作用下轴承的动、静态特性参数；测试原理清晰，应用考虑基础响应的单自由度振动系统识别轴承动态特性参数，直接通过表盘记录轴承静态特性参数；通用性强，可以测试不同尺寸系列角接触球轴承的动、静态特性参数。

主权项

一种角接触球轴承动、静态特性参数测试装置，其特征在于，包括垫铁[1]、实验基体[2]、微位移调节及测试机构[3]、T型基板[4]、下轴承座[5]、圆头导向平键[6]、圆柱销[7]、上轴承座[8]、阻抗头[9]、激振器[10]、激振器悬挂架[11]、轴承组件[12]、压电式振动传感器[13]、轴向加载及测试机构[14]、径向加载及测试机构[15]、信号调理仪[16]、数据采集器[17]、电子计算机[18]、功率放大器[19]；其中，微位移调节及测试机构[3]包括位移计垫板[3a]、位移计滑块[3b]、位移计进给螺杆[3c]、位移计进给固定板[3d]、位移计施力杆[3e]、CHR控制器[3f]、位移计探头[3g]、位移计保持环[3h]、位移计支架[3i]、位移计缆线[3j]；其中，轴承组件[12]包括顶紧螺母[12a]、轴承套[12b]、心轴[12c]、轴承[12d]；其中，轴向加载及测试机构[14]包括轴向橡胶环[14a]、轴向橡胶环垫板[14b]、轴向右螺杆[14c]、轴向加载螺母[14d]、轴向左螺杆[14e]、轴向力传感器垫板[14f]、轴向力传感器[14g]、轴向加载杆[14h]、轴向CHB数字显示仪[14i]；其中，径向加载及测试机构[15]包括径向橡胶环[15a]、径向橡胶环垫板[15b]、径向右螺杆[15c]、径向加载杆[15d]、径向加载螺母[15e]、径向左螺杆[15f]、径向力传感器垫板[15g]、径向力传感器[15h]、滚柱[15i]、滚柱槽板[15j]、径向CHB数字显示仪[15k]；实验基体[2]位于垫铁[1]的上方，T型基板[4]固连在实验基体[2]上，下轴承座[5]通过防转螺栓固连在T型基板[4]上，在下轴承座[5]与T型基板[4]之间设置圆头导向平键[6]和四个圆柱销[7]，该四个圆柱销[7]均匀分布在下轴承座[5]的四个角上，圆头导向平键[6]位于四个圆柱销[7]之间，该下轴承座[5]通过圆头导向平键[6]、圆柱销[7]提高其轴向的导向精度和降低水平面内的扭转误差；下轴承座[5]的上方设置上轴承座[8]和微位移调节及测试机构[3]，微位移调节及测试机构[3]中的位移计垫板[3a]固连在下轴承座[5]上，位移计进给固定板[3d]固连在位移计垫板[3a]端面上，位移计进给螺杆[3c]与位移计固定板[3d]螺纹联接，位移计进给螺杆[3c]一端与位移计施力杆[3e]固定，另一端与位移计滑块[3b]固定，位移计支架[3i]螺纹联接在位移计滑块[3b]上，位移计保持环[3h]螺纹联接在位移计支架[3i]上，位移计探头[3g]位于位移计保持环[3h]内，位移计探头[3g]通过位移计缆线[3j]与CHR控制器[3f]连接；轴承组件[12]位于上轴承座[8]和下轴承座[5]之间，所述轴承组件[12]中的轴承套[12b]通过螺钉和销钉固连在上轴承座[8]和下轴承座[5]上，轴承[12d]的外圈与轴承套[12b]过盈配合，内圈与心轴[12c]过盈配合，顶紧螺母[12a]与心轴[12c] 螺纹联接，该顶紧螺母[12a]将轴承[12d]顶紧；轴承套[12b]的端面上设置轴向加载及测试机构[14]，该轴向加载及测试机构[14]采用不同螺纹旋向的双螺杆形式，轴向橡胶环垫板[14b]与轴向右螺杆[14c]间隙配合，轴向橡胶环[14a]垫在轴向橡胶环垫板[14b]一端并套在轴向右螺杆[14c]上，轴向右螺杆[14c]一端插在轴承套[12b]内端面的小孔内，使得轴向橡胶环[14a]紧贴在轴承套[12b]内端面上，轴向右螺杆[14c]的另一端与轴向加载螺母[14d]的一端螺纹联接，轴向加载杆[14h]插在轴向加载螺母[14d]周围的小孔内，轴向左螺杆[14e]的一端螺纹联接在轴向加载螺母[14d]的另一端，轴向左螺杆[14e]的另一端与轴向力传感器垫板[14f]的中间孔间隙配合，轴向力传感器[14g]的端面通过螺钉固连在轴向力传感器垫板[14f]上，轴向力传感器[14g]另一端的球形曲面顶在轴承套[12b]内端面的球面凹槽内，轴向力传感器[14g]的输出端与轴向CHB数字显示仪[14i]的输入端相连；径向加载及测试机构[15]位于心轴[12c]和下轴承座[5]之间，该径向加载及测试机构[15]采用不同螺纹旋向的双螺杆形式，径向橡胶环垫板[15b]与径向右螺杆[15c]间隙配合，径向橡胶环[15a]垫在径向橡胶环垫板[15b]一端并套在径向右螺杆[15c]上，径向右螺杆[15c]一端插在轴承套[12b]内端面的小孔内，使得径向橡胶环[15a]紧贴在轴承套[12b]内端面上，径向右螺杆[15c]的另一端与径向加载螺母[15e]的一端螺纹联接，径向加载杆[15d]插在径向加载螺母[15e]周围的小孔内，径向左螺杆[15f]的一端螺纹联接在径向加载螺母[15e]的另一端，径向左螺杆[15f]的另一端与径向力传感器垫板[15g]的中间孔间隙配合，径向力传感器[15h]的端面通过螺钉固连在径向力传感器垫板[15g]上，径向力传感器[15h]另一端的球形曲面顶在滚柱槽板[15j]下端面的球面凹槽内，滚柱[15i]的数量为三个，该三个滚柱并排安放在滚柱槽板[15i]的矩形槽内，径向力传感器[15h]的输出端与径向CHB数字显示仪[15k]的输入端相连；激振器悬挂架[11]位于实验基体[2]的正上方，激振器悬挂架[11]上通过弹性绳悬挂激振器[10]，激振器[10]的前端连接阻抗头[9]，阻抗头[9]通过螺柱与心轴[12c]上的法向螺纹孔联接，所述的法向螺纹孔位于心轴[12c]上端铣平面的中心位置，压电式振动传感器[13]通过磁性吸盘分别安放在轴承套[12b]和心轴[12c]上，阻抗头[9]的力信号输出端和压电式振动传感器[13]的输出端与信号调理仪[16]的输入端相连，信号调理仪[16]的输出端与数据采集器[17]的输入端相连，数 据采集器[17]的USB接口与电子计算机[18]通过数据线相连，数据采集器[17]的输出端与功率放大器[19]的输入端，功率放大器[19]的输出端与激振器[10]的输入端相连。