專利名稱：一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及軸承高低溫沖擊試驗裝置，特別是涉及一種軸承專用的高低溫 沖擊壽命試驗裝置。
技術背景軸承是機械產品中廣泛應用的基礎部件，對保證產品質量起著至關重要的作用。據統計，在使用滾動軸承的旋轉機械中，大約有30%的機械故障是由于 軸承失效引起的。為此，人們已越來越重視軸承的質量與可靠性，把軸承的壽 命試驗與評估工作提上了議事日程，特別是對一些工作于惡劣環境下的軸承， 其壽命試驗已成為質量控制的必不可少的重要環節。然而，據調查發現軸承壽命試驗裝備的發展相對滯后，目前僅能開展一些 常規環境下的軸承壽命試驗，而對一些工作于惡劣環境、同時對產品質量又有 重大影響的軸承(如汽車軸承等)在極端環境下的壽命試驗還缺乏有效的試驗 手段與試驗裝備，目前市場上尚沒有專門針對軸承的高、低溫沖擊試驗設備。 因此，如何根據軸承的實際工況，建立一套惡劣環境模擬系統專門用于軸承的 環境壽命試驗，使軸承的實際壽命能夠得到準確反映，是一個值得研究的課題。 發明內容本發明的目的在于提供一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置，為研究 評估高、低溫環境下軸承的使用壽命提供支持。為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是包括-三箱結構包括蓄熱區、試驗區和蓄冷區三箱，三箱結構的內壁與它的外 壁之間設有保溫密封區；其中，試驗區在中間層，試驗區一側的內壁安裝輪系 機構，該側面同時安裝傳動機構和調節機構；試驗區的上面為蓄熱區，蓄熱區 后側安裝制熱機；試驗區的下面為蓄冷區，蓄冷區的后側安裝制冷機；試驗區 和蓄熱區之間、試驗區和蓄冷區之間各設有兩個循環氣流孔，各個循環氣流孔 中安裝調節閥，三箱結構的側面安裝電控箱、顯示器；傳動機構包括電機安裝板、電動機、主動皮帶輪、被動皮帶輪、V型皮 帶和主傳動軸，其中，電動機和主動皮帶輪同軸固定連接，主動皮帶輪通過V 型皮帶與被動皮帶輪連接，被動皮帶輪與主傳動軸同軸固定連接，主傳動軸安裝 在試驗區的側壁上，通過電機安裝板和工作箱內部底板上的軸承固定；
輪系機構包括工作箱內部底板、鎖緊螺母、主傳動皮帶輪、第一調整滑 塊底座、第二調整滑塊底座、第三調整滑塊底座、第四調整滑塊底座、皮帶、 試驗軸承用皮帶輪總成，其中，主傳動皮帶輪固定于主傳動軸上，工作箱內部 底板上固定第一調整滑塊底座、第二調整滑塊底座、第三調整滑塊底座和第四 調整滑塊底座，各個調整滑塊底座用鎖緊螺母安裝固定結構相同的試驗軸承用 皮帶輪總成，第二調整滑塊底座、第三調整滑塊底座上的試驗軸承用皮帶輪總 成要交叉錯位安裝；皮帶連接主傳動皮帶輪和各個試驗軸承用皮帶輪總成；調節機構包括砝碼、限位調整板、限位調整螺釘、預緊輪、預緊杠桿、 加力支撐軸、預緊負荷傳動軸和負荷杠桿，其中，砝碼懸掛在負荷杠桿的一端， 負荷杠桿的下部固定有安全裝置，負荷杠桿的另一端固定在預緊負荷傳動軸的 一端，預緊負荷傳動軸位于主傳動軸的正下方，通過電機安裝板和工作箱內部 底板上的軸承固定在試驗區的側壁；預緊負荷傳動軸的另一端和預緊杠桿的一 端在試驗區的內部固定連接，預緊杠桿的另一端與加力支撐軸連接，加力支撐 軸上安裝預緊輪，預緊輪與輪系機構的皮帶接觸連接；試驗軸承用皮帶輪總成包括試驗用皮帶輪，圓螺母，墊圈，試驗軸承， 心軸，試驗用皮帶輪調整套，其中，試驗軸承的內圈固定于心軸上，外圈固定 于試驗用皮帶輪調整套上，試驗用皮帶輪調整套的外圓柱面安裝試驗用皮帶輪， 試驗軸承內圈外端面用墊圈、鎖緊螺母和螺栓分別固定于調整滑塊底座上，試 驗軸承外圈外端面用圓螺母固定；安全裝置包括限位調整板和限位調整螺釘，其中，限位調整板通過螺釘 固定于電機安裝板上，限位調整螺釘通過螺母安裝于限位調整板上；本發明具有的有益的效果是該裝置解決了軸承在高、低溫沖擊環境下進 行壽命試驗的技術手段問題，可以使在高低溫沖擊環境下工作的軸承壽命試驗 更加準確、可靠；同時，由于該裝置采用了可以柔性安排的輪系機構，可以同 時進行多套軸承的高低溫試驗，提高了壽命試驗的效率；填補了面向軸承的高 低溫專用試驗裝置的空白。
圖1是本發明的外形與構成側視圖；圖2是本發明的外形與構成主視圖；圖3是本發明試驗軸承用的輪系機構圖；圖4是圖3的A-A剖視圖；圖5是試驗軸承用皮帶輪總成；5
圖6是圖3的后視圖；圖中1-電機安裝板，2-工作箱內部底板，3-鎖緊螺母，4-主傳動皮帶輪， 5-預緊輪，6-預緊杠桿，7-加力支撐軸，8-預緊負荷傳動軸，9-負荷杠桿，10-電 動機，11-主動皮帶輪，12-被動皮帶輪，13-V型皮帶，14-主傳動軸，15-砝碼， 16-限位調整板，17-限位調整螺釘，18-第一調整滑塊底座，19-第二調整滑塊底 座，20-第三調整滑塊底座，21-第四調整滑塊底座，22-皮帶，23-試驗軸承用皮 帶輪總成，24-試驗用皮帶輪，25-圓螺母，26-墊圈，27-試驗軸承，28-心軸，29-試驗用皮帶輪調整套。
具體實施方式
本發明實施例軸承高低溫沖擊試驗包括三箱結構、傳動機構、輪系機構、 試驗軸承用皮帶輪總成、調節機構及控制系統。三箱結構如圖1和2所示，包括蓄熱區、試驗區和蓄冷區三箱，三箱結構 內壁與它的外壁之間設有保溫密封區，保溫壁采用100mm厚聚氨酯泡沫塑料制 成，使試驗區的空氣不至于泄漏；其中，試驗區在中間層，試驗區一側的內部 安裝輪系機構，該側面同時安裝傳動機構和調節機構；試驗區的上面為蓄熱區， 蓄熱區后側安裝制熱機；試驗區的下面為蓄冷區，蓄冷區的后側安裝制冷機； 試驗區和蓄熱區之間、試驗區和蓄冷區之間各設有兩個循環氣流孔，各個循環 氣流孔中安裝調節閥，三箱結構的側面安裝電控箱、顯示器；試驗區的溫度通 過循環氣流孔、調節閥、溫度傳感器及控制電路等組成的控制系統進行調節， 首先使試驗區的溫度迅速上升至+180^，保持設定時間后，迅速降溫，使試驗 區的溫度達到-60GC，保持設定時間后，進入下一個循環，使試驗區內的溫度在 -60()0+180()(:范圍內反復交變，形成高-低溫循環沖擊環境；在運行給定時間長 度后自動停止試驗，通過對被試驗軸承的振動檢驗，來判定軸承在高-低溫循環 沖擊環境下的可靠性情況。傳動機構如圖3所示，包括電機安裝板l、電動機IO、主動皮帶輪ll、被 動皮帶輪12、 V型皮帶13和主傳動軸14，其中，電動機10安裝并固定于電機 安裝板1上，電動機10和主動皮帶輪11同軸固定連接，主動皮帶輪ll通過V 型皮帶13與被動皮帶輪12連接，被動皮帶輪12與主傳動軸14同軸固定連接， 主傳動軸14安裝在試驗區的側壁上，通過電機安裝板1和工作箱內部底板2上 的軸承固定，主傳動軸14采用迷宮式密封圈；傳動機構用于為輪系機構提供動 力，使輪系機構按一定的速度旋轉，滿足軸承試驗的要求。輪系機構如圖4所示，包括工作箱內部底板2、鎖緊螺母3、主傳動皮帶輪4、第一調整滑塊底座18、第二調整滑塊底座19、第三調整滑塊底座20、第四 調整滑塊底座21、皮帶22、試驗軸承用皮帶輪總成23，其中，主傳動皮帶輪4 固定于主傳動軸14上，工作箱內部底板2上如圖3所示固定第一調整滑塊底座 18、第二調整滑塊底座19、第三調整滑塊底座20和第四調整滑塊底座21，各 個調整滑塊底座用鎖緊螺母3安裝固定結構相同的試驗軸承用皮帶輪總成23， 第二調整滑塊底座19、第三調整滑塊底座20上的試驗軸承用皮帶輪總成23要 交叉錯位安裝；皮帶22如圖所示連接主傳動皮帶輪4和各個試驗軸承用皮帶輪 總成23;試驗時主傳動皮帶輪4帶動7個試驗軸承用皮帶輪總成23同時轉動， 各個調整滑塊底座用于調整皮帶的張緊情況；可以根據同一次試驗需檢測軸承 的個數，來安排調整滑塊底座、皮帶輪總成的個數及其布局、皮帶輪長度等。
試驗軸承用皮帶輪總成如圖5所示，包括試驗用皮帶輪24,圓螺母25，墊 圈26，試驗軸承27，心軸28，試驗用皮帶輪調整套29，其中，試驗軸承27的 內圈固定于心軸28上，外圈固定于試驗用皮帶輪調整套29上，試驗用皮帶輪 調整套29的外圓柱面安裝試驗用皮帶輪24，試驗軸承27內圈外端面用墊圈26、 鎖緊螺母3和螺栓分別固定于調整滑塊底座上，試驗軸承27外圈外端面用圓螺 母25固定。
調節機構如圖6所示，包括砝碼15、限位調整板16、限位調整螺釘17、預 緊輪5、預緊杠桿6、加力支撐軸7、預緊負荷傳動軸8和負荷杠桿9，其中， 砝碼15懸掛在負荷杠桿9的一端，負荷杠桿9的下部固定有安全裝置，該安全 裝置包括限位調整板16和限位調整螺釘17，限位調整板16通過螺釘固定于電 機安裝板1上，限位調整螺釘17通過螺母安裝于限位調整板16上，負荷杠桿9 的另一端固定在預緊負荷傳動軸8的一端，預緊負荷傳動軸8位于主傳動軸14 的正下方，通過電機安裝板1和工作箱內部底板2上的軸承固定在試驗區的側 壁；預緊負荷傳動軸8的另一端和預緊杠桿6的一端在試驗區的內部固定連接， 預緊杠桿6的另一端與加力支撐軸7連接，加力支撐軸7上安裝預緊輪5，預緊 輪5與輪系機構的皮帶22接觸連接；砝碼的增減通過負荷杠桿9使預緊負荷傳 動軸8產生一定的扭矩，該扭矩又通過預緊杠桿6、加力支撐軸7傳遞到預緊輪 5上，并使其上下移動，從而實現對皮帶張緊力的控制，使被試驗軸承保持恒定 的負荷(力矩)，從而補償由于試驗區溫度變化引起皮帶驅動系統的負荷變化。 另外，如輪系機構的皮帶22在一定條件下斷開，調節機構力矩失衡，砝碼15 下墜，限位調整螺釘17便可以托住負荷杠桿9，防止事故的發生。
權利要求
1、一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置，其特征在于包括三箱結構包括蓄熱區、試驗區和蓄冷區三箱，三箱結構的內壁與它的外壁之間設有保溫密封區；其中，試驗區在中間層，試驗區一側的內壁安裝輪系機構，該側面同時安裝傳動機構和調節機構；試驗區的上面為蓄熱區，蓄熱區后側安裝制熱機；試驗區的下面為蓄冷區，蓄冷區的后側安裝制冷機；試驗區和蓄熱區之間、試驗區和蓄冷區之間各設有兩個循環氣流孔，各個循環氣流孔中安裝調節閥，三箱結構的側面安裝電控箱、顯示器；所述的傳動機構包括電機安裝板(1)、電動機(10)、主動皮帶輪(11)、被動皮帶輪(12)、V型皮帶(13)和主傳動軸(14)，其中，電動機(10)和主動皮帶輪(11)同軸固定連接，主動皮帶輪(11)通過V型皮帶(13)與被動皮帶輪(12)連接，被動皮帶輪(12)與主傳動軸(14)同軸固定連接，主傳動軸(14)安裝在試驗區的側壁上，通過電機安裝板(1)和工作箱內部底板(2)上的軸承固定；所述的輪系機構包括工作箱內部底板(2)、鎖緊螺母(3)、主傳動皮帶輪(4)、第一調整滑塊底座(18)、第二調整滑塊底座(19)、第三調整滑塊底座(20)、第四調整滑塊底座(21)、皮帶(22)、試驗軸承用皮帶輪總成(23)，其中，主傳動皮帶輪(4)固定于主傳動軸(14)上，工作箱內部底板(2)上固定第一調整滑塊底座(18)、第二調整滑塊底座(19)、第三調整滑塊底座(20)和第四調整滑塊底座(21)，各個調整滑塊底座用鎖緊螺母(3)安裝固定結構相同的試驗軸承用皮帶輪總成(23)，第二調整滑塊底座(19)、第三調整滑塊底座(20)上的試驗軸承用皮帶輪總成(23)要交叉錯位安裝；皮帶(22)連接主傳動皮帶輪(4)和各個試驗軸承用皮帶輪總成(23)；所述的調節機構包括砝碼(15)、限位調整板(16)、限位調整螺釘(17)、預緊輪(5)、預緊杠桿(6)、加力支撐軸(7)、預緊負荷傳動軸(8)和負荷杠桿(9)，其中，砝碼(15)懸掛在負荷杠桿(9)的一端，負荷杠桿(9)的下部固定有安全裝置，負荷杠桿(9)的另一端固定在預緊負荷傳動軸(8)的一端，預緊負荷傳動軸(8)位于主傳動軸(14)的正下方，通過電機安裝板(1)和工作箱內部底板(2)上的軸承固定在試驗區的側壁；預緊負荷傳動軸(8)的另一端和預緊杠桿(6)的一端在試驗區的內部固定連接，預緊杠桿(6)的另一端與加力支撐軸(7)連接，加力支撐軸(7)上安裝預緊輪(5)，預緊輪(5)與輪系機構的皮帶(22)接觸連接。
2、 根據權利要求l所述的一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置，其特 征在于所述的試驗軸承用皮帶輪總成包括試驗用皮帶輪(24)，圓螺母(25)，墊圈(26)，試驗軸承(27)，心軸(28)，試驗用皮帶輪調整套(29)，其中，試驗軸承(27) 的內圈固定于心軸(28)上，外圈固定于試驗用皮帶輪調整套(29)上，試驗用皮帶 輪調整套(29)的外圓柱面安裝試驗用皮帶輪(24)，試驗軸承(27)內圈外端面用墊 圈(26)、鎖緊螺母(3)和螺栓分別固定于調整滑塊底座上，試驗軸承(27)外圈外端 面用圓螺母(25)固定。
3、根據權利要求l所述的一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置，其特 征在于所述的安全裝置包括限位調整板(16)和限位調整螺釘(17)，其中，限位 調整板(16)通過螺釘固定于電機安裝板(1)上，限位調整螺釘(17)通過螺母安裝于 限位調整板(16)上。
全文摘要
本發明公開了一種軸承專用的高低溫沖擊壽命試驗裝置。該裝置采用蓄熱區、試驗區和蓄冷區等三層結構形式。在試驗區內安裝由皮帶驅動的輪系機構，可以同時進行多套軸承的壽命試驗。試驗區的溫度分別通過與蓄熱區和蓄冷區相連的循環氣流孔、調節閥、溫度傳感器及控制電路等組成的控制系統進行調節，通過冷、熱空氣氣流循環機制實現對試驗區的溫度控制，以達到模擬軸承實際工況溫度變化的目的。通過設置在試驗區外部的張緊輪調節機構，補償由于試驗區溫度變化引起皮帶驅動系統的負荷變化，使被試驗軸承保持恒定的負荷。
文檔編號G01M13/00GK101131339SQ200710071569
公開日2008年2月27日 申請日期2007年10月9日 優先權日2007年10月9日
發明者余忠華, 劉和義 申請人:寧波摩士集團股份有限公司;浙江大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
