專利名稱：精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種軸承試驗(yàn)機(jī)，具體是一種精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置。
背景技術(shù)：
滾動軸承是由外圈、內(nèi)圈、滾動體和保持架組成，它是旋轉(zhuǎn)機(jī)械的支承部件。普遍應(yīng)用于汽車、航空、機(jī)械電子等。影響軸承性能的因素有很多，其中軸承的溫度、振動、摩擦和轉(zhuǎn)速是影響其性能和壽命的主要因素，這些因素會影響軸承的潤滑狀態(tài)、載荷分布、溫度場分布等等。尤其是對于精密微型軸承來說，提高軸承的性能和壽命能夠使微型儀器、機(jī)構(gòu)得到更好運(yùn)用。目前測試單個影響因素的方法和裝置有很多，但易受其他部件的影響，而且較多的采用的是軸承外圈旋轉(zhuǎn)的工況來測試軸承的，這些都不能有效地、真實(shí)地測出這些因素對微型軸承的影響。因此設(shè)計一種在內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)的工況下來實(shí)時測出不同轉(zhuǎn)速時精密微型軸 承的溫度、振動和摩擦扭矩的測試裝置是很有意義的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對目前動態(tài)性能測試裝置對精密微型軸承的轉(zhuǎn)速、溫度、振動和摩擦扭矩的測試效果不佳，提供一種精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，能較好地實(shí)時測出不同轉(zhuǎn)速下的被試微型軸承的溫度、振動和摩擦扭矩。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的構(gòu)思是本實(shí)用新型的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，主要用以測試精密微型軸承運(yùn)行過程中的溫度、振動和摩擦扭矩等動態(tài)參數(shù)。它主要由支座、空氣懸浮主軸、驅(qū)動電主軸、橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)、被試精密微型軸承、旋轉(zhuǎn)芯軸、壓力傳感器、溫度傳感器、振動傳感器、速度傳感器以及安放傳感器的支架等組成。所述空氣懸浮主軸中安裝有氣體靜壓軸承和懸浮軸。被試軸承及旋轉(zhuǎn)芯軸安裝在所述懸浮軸中，并通過橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)將旋轉(zhuǎn)芯軸和驅(qū)動電主軸相連。將空氣懸浮主軸和驅(qū)動電主軸固定在支座上，壓縮空氣通入空氣懸浮主軸中將懸浮軸支承懸浮起來，使之完全懸空；驅(qū)動電主軸與懸浮軸中的旋轉(zhuǎn)芯軸通過橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)連接，從而帶動旋轉(zhuǎn)芯軸和被試軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)；由于被試軸承內(nèi)部球滾動體與內(nèi)外套圈滾道之間摩擦力的作用，使被試軸承外圈和懸浮軸有一起旋轉(zhuǎn)的趨勢，則安裝在懸浮軸左端的撥桿從而壓緊壓力傳感器，進(jìn)而可以測出被試軸承內(nèi)部的摩擦扭矩；同時，利用速度傳感器、振動傳感器和溫度傳感器可以實(shí)時測出被試軸承運(yùn)行過程中的實(shí)際轉(zhuǎn)速、外圈振動和外圈溫度等。根據(jù)上述實(shí)用新型構(gòu)思，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，包括一個空氣懸浮主軸、一個驅(qū)動電主軸和被試精密微型軸承，其特征在于所述被試精密微型軸承的外圈固定嵌裝在空氣懸浮主軸中懸浮軸的中心孔內(nèi)，而內(nèi)圈固定套裝在一根旋轉(zhuǎn)芯軸上；所述旋轉(zhuǎn)芯軸通過一個橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接驅(qū)動電主軸的主軸；所述懸浮軸的左端處，有一個壓力傳感器，而右端上，有一個速度傳感器、兩個溫度傳感器和兩個振動傳感器；所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述空氣懸浮主軸和驅(qū)動電主軸安裝在支座上，驅(qū)動電主軸采用氣體軸承，壓縮空氣進(jìn)入空氣懸浮主軸中的氣體靜壓軸承，將懸浮軸支承起來。所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述被試精密微型軸承在懸浮軸中的安裝結(jié)構(gòu)，一個螺帽對被試精密微型軸承內(nèi)圈進(jìn)行軸向固定，一個端面螺母對被試精密微型軸承外圈進(jìn)行軸向預(yù)緊和固定，一個內(nèi)隔圈和一個外隔圈對被試精密微型軸承進(jìn)行軸承定位；懸浮軸的左端安裝有撥桿，靠在壓力傳感器上。所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述速度傳感器安裝在速度傳感器支架上，在一個支架上安裝振動傳感器和溫度傳感器。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見和實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和進(jìn)步本實(shí)用新型通過橡膠軟管的柔性聯(lián)軸節(jié)連接，使所測出的被試軸承溫度、振動、扭矩等動態(tài)性能參數(shù)基本不受驅(qū)動電主軸的影響，通過壓縮空氣使懸浮軸支承懸浮起來，所測出的被試軸承的摩擦扭矩不受其它周圍零部件影響，可以真實(shí)反映運(yùn)行過程中動態(tài)摩擦扭矩。本實(shí)用新型設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊，測試簡便、結(jié)果準(zhǔn)確。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)前視示意圖。圖2是圖I中A向視圖。圖3是圖I中B向視圖。圖4是安裝了被試精密微型軸承和旋轉(zhuǎn)芯軸的空氣懸浮主軸結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖f圖4，本精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，包括一個空氣懸浮主軸3、一個驅(qū)動電主軸9和被試精密微型軸承21，所述被試精密微型軸承21的外圈固定嵌裝在空氣懸浮主軸3中懸浮軸2的中心孔內(nèi)，而內(nèi)圈固定套裝在一根旋轉(zhuǎn)芯軸20上；所述旋轉(zhuǎn)芯軸20通過一個橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)8聯(lián)接驅(qū)動電主軸9的主軸；所述懸浮軸2的左端處，有一個壓力傳感器22，而右端上，有一個速度傳感器23、兩個溫度傳感器24和兩個振動傳感器6。實(shí)施例二 參見圖f圖4，本精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置主要是由支座4、空氣懸浮主軸
3、橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)8、驅(qū)動電主軸9、壓力傳感器支架I、溫度和振動傳感器支架5、速度傳感器支架7、懸浮軸2組成。將空氣懸浮主軸3和驅(qū)動電主軸9固定在支座4上，并用橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)8連接起來。壓縮空氣進(jìn)入空氣懸浮主軸3中，將懸浮軸2懸浮支承起來；壓力傳感器支架I、溫度和振動傳感器支架5和速度傳感器支架7安裝在支座4上。參見圖2，壓力傳感器22安裝在壓力傳感器支架1，并將撥桿10靠在壓力傳感器22上，溫度傳感器24和振動傳感器6通過溫度和振動傳感器支架5安放在被試精密微型軸承21的外圈上，當(dāng)驅(qū)動電主軸9通電旋轉(zhuǎn)后，可以實(shí)時測出被試精密微型軸承21的實(shí)際摩擦扭矩、溫度、振動和轉(zhuǎn)速。實(shí)施例三本實(shí)施例與實(shí)施例二基本相同，更為具體詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下本實(shí)施例是參考圖f圖3，精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置中壓力傳感器支架
I、溫度和振動傳感器支架5、速度傳感器支架7安裝在支座4上，并用橡膠管8將空氣懸浮主軸3和驅(qū)動電主軸9相連。參見圖2，安裝在懸浮軸2左端的撥桿10靠在安裝在壓力傳感器支架I的壓力傳感器22上，將溫度傳感器24和振動傳感器6通過溫度和振動傳感器支架5安放在被試精密微型軸承21的外圈上，安裝在速度傳感器支架7上的速度傳感器23能夠?qū)崟r測出被試精密微型軸承21的轉(zhuǎn)速。參見圖4，上述的被試精密微型軸承21被安裝在懸浮軸2內(nèi)，螺母15對被試精密微型軸承21內(nèi)圈進(jìn)行定位，端面螺母19對被試精密微型軸承21外圈進(jìn)行預(yù)緊和固定，安裝在旋轉(zhuǎn)芯軸20上的內(nèi)隔圈17和安裝在懸浮軸2內(nèi)的外隔圈18對被試精密微型軸承21進(jìn)行軸向定位。上述的懸浮軸2是壓縮空氣通入氣嘴16，經(jīng)外殼12內(nèi)氣流通道13進(jìn)入到氣體軸承14，將懸浮軸2懸浮支承起來，安裝端蓋11，組成了空氣懸浮主軸3。上述的動態(tài)性能測試裝置中通入壓縮空氣使懸浮軸2支承起來，驅(qū)動電主軸9通電后，帶動旋轉(zhuǎn)芯軸20和被試精密軸承21內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，由于被試軸承21內(nèi)部球滾動體與內(nèi)外套圈滾道之間摩擦力的作用，使被試精密微型軸承21的外圈和懸浮軸2 —起有旋轉(zhuǎn)的趨勢，從而使靠在壓力傳感器22上的撥桿10壓緊壓力傳感器22，限制了懸浮軸2的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，測出壓力信號，乘上撥桿10軸線到懸浮軸2軸線的距離，真實(shí)地反映出被試精密微型軸承21的摩擦扭矩，安放在被試精密微型軸承21的外圈上的溫度傳感器24和振動傳感器6測出被試精密微型軸承21的實(shí)際溫度和振動，同時速度傳感器23測出旋轉(zhuǎn)芯軸20的轉(zhuǎn)速，從而得到被試精密微型軸承21的實(shí)際轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求1.一種精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，包括一個空氣懸浮主軸(3)、一個驅(qū)動電主軸(9)和被試精密微型軸承(21)，其特征在于 1)所述被試精密微型軸承(21)的外圈固定嵌裝在空氣懸浮主軸(3)中懸浮軸(2)的中心孔內(nèi)，而內(nèi)圈固定套裝在一根旋轉(zhuǎn)芯軸(20)上； 2)所述旋轉(zhuǎn)芯軸(20)通過一個橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)(8)聯(lián)接驅(qū)動電主軸(9)的主軸； 3)所述懸浮軸(2)的左端處，有一個壓力傳感器(22)，而右端上，有一個速度傳感器(23),兩個溫度傳感器(24)和兩個振動傳感器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述空氣懸浮主軸(3)和驅(qū)動電主軸(9)安裝在支座(4)上，驅(qū)動電主軸(9)采用氣體軸承，壓縮空氣進(jìn)入空氣懸浮主軸(3)中的氣體靜壓軸承(14)，將懸浮軸(2)支承起來。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述被試精密微型軸承(21)在懸浮軸(2)中的安裝結(jié)構(gòu)，一個螺母(15)對被試精密微型軸承(21)內(nèi)圈進(jìn)行軸向固定，一個端面螺母(19)對被試精密微型軸承(21)外圈進(jìn)行軸向預(yù)緊和固定，一個內(nèi)隔圈(17 )和一個外隔圈(18 )對被試精密微型軸承(21)進(jìn)行軸承定位；懸浮軸(2 )的左端安裝有撥桿(10 )，靠在壓力傳感器(22 )上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，其特征在于所述速度傳感器(23)安裝在速度傳感器支架(7)上，在一個支架(5)上安裝振動傳感器(6)和溫度傳感器(24)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種精密微型軸承動態(tài)性能測試裝置，主要用以測試精密微型軸承運(yùn)行過程中的溫度、振動和摩擦扭矩等動態(tài)參數(shù)。它包括一個空氣懸浮主軸、一個驅(qū)動電主軸和被試精密微型軸承。所述被試精密微型軸承的外圈固定嵌裝在空氣懸浮主軸中的懸浮軸的中心孔內(nèi)，而內(nèi)圈固定套裝在一根旋轉(zhuǎn)芯軸上；所述旋轉(zhuǎn)芯軸通過一個橡膠軟管柔性聯(lián)軸節(jié)聯(lián)接驅(qū)動電主軸的主軸；所述懸浮軸的左端處，有一個壓力傳感器，而右端上，有一個速度傳感器、兩個溫度傳感器和兩個振動傳感器。本實(shí)用新型可真實(shí)反映軸承運(yùn)行過程中動態(tài)溫度、振動和摩擦扭矩，設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)緊湊，測試簡便、結(jié)果準(zhǔn)確。
文檔編號G01M13/04GK202720121SQ20122025665
公開日2013年2月6日 申請日期2012年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月2日
發(fā)明者李松生, 陳劍, 陳斌, 凌杰, 董瑪莉, 魯豫鑫 申請人:上海大學(xué)