滚动轴承试验机_邱景

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滚动轴承疲劳寿命试验台[实用新型专利]

滚动轴承疲劳寿命试验台[实用新型专利]

(10)授权公告号(45)授权公告日 (21)申请号 201520544772.1(22)申请日 2015.07.26G01M 13/04(2006.01)(73)专利权人华东交通大学地址330013 江西省南昌市昌北经济技术开发区双港东大道808号(72)发明人张龙 胡俊锋 熊国良(54)实用新型名称滚动轴承疲劳寿命试验台(57)摘要本实用新型公开一种滚动轴承疲劳寿命试验台,属于故障检测技术领域。

本实用新型为滚动轴承性能退化评估研究提供一个有效的试验验证平台。

驱动电机安装于试验台架下方,通过V 带驱动传动轴旋转,主系统固定于试验台架上方,加载装置安置于主系统上方,通过砝码-杠杆进行加载。

本实用新型可对单套或多套滚动轴承进行疲劳寿命试验,且可针对性地对各套滚动轴承分别施加不同压力。

加载装置采用砝码-杠杆形式,将载荷等比例增加且载荷值稳定不变,易于操作与控制。

(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 204944839 U 2016.01.06C N 204944839U1.一种滚动轴承疲劳寿命试验台,其特征在于:该试验台包括驱动电机,主系统,试验台架及加载装置;驱动电机安装于试验台架的下部,主系统位于试验台架上部;驱动电机主轴上大带轮与主系统中小带轮通过V带连接传动;加载装置通过试验台架上的杠杆安装位铰接,与主系统上测试轴承座面接触并施加载荷。

2.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台,其特征在于:所述大带轮与小带轮直径比为1.7:1,为增速过程。

3.根据权利要求1所述的一种滚动轴承疲劳寿命试验台,其特征在于:所述主系统包含传动轴及输出轴,均通过2个支撑轴承座安装于试验台架上;两者通过凸缘联轴器连接传动;每个支撑轴座底部设有导向槽,通过导向螺栓可限定支撑轴承座的轴向位置;支撑轴承座两侧均安装有调节装置,其上调节螺栓对支撑轴承座的径向位置进行调节,进而调控主系统安装位置;导向螺栓与调节螺栓的双向操作可消除主系统上轴心不对中现象。

小型滚动轴承疲劳寿命试验机

小型滚动轴承疲劳寿命试验机

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图 5 试 验 中 期振 动 信 号 表 3 验 证 试 验 结 果
图 3 测 控 系统 原 理 图
3 试 验机 验证 试 验 对 研 制 的小 型滚动 轴 承疲 劳寿命 试 验机 进行 可靠 性
试 验 机测控 系统 包 括 基 于 LabVIEW 的 数 据 采 集 系 统 和控 制 系统 。数 据采集 系统通 过振 动加 速度 传感 器 拾 取 表征 试 验轴 承 和试 验机 状 态 的振 动 信 号 ;使 用 电磁 计 数 器拾 取试 验 轴承 已经运 行 的 寿命 ;使 用 力 传 感 器 拾 取 试验过程 中加载力 的实时数据。通 过数据采集卡 以及 LabVIEW 程 序对 振 动信 号进 行 采 集 和处 理 ,并实 时 显 示 和存储 ,以监测 、判 断试 验 轴承 的疲 劳损 坏与 否 以及试 验 机 的运 行 状况 。控 制 系统 主要通 过 电磁继 电器 的状态 切 换 实现 轴 承损坏 时的 自动停 机控 制 。 图 3所示 为测 控 系 统 原理 图
试 验来 验 证试 验机 的性 能 。利 用 自动测 控 系统 测得 的振 动信 号来识别试验轴承 的状态 以及试 验机是 否有部件 发生 失效 ,若发生失效 ,则根据设定 的判定条件立 即停止试验 。
本文 所使 用 的测 试 对象 均 由某 外 资 企 业 提 供 ,轴 承 生产 厂 家为浙 江 省慈 溪 市 龙 贝 轴 承有 限公 司 ,精度 等级 为 P5级 ,验 证数 量 为 5套 。轴 承技 术 条 件 如 表 1所 示 , 验证 工况 如表 2所 示 。

一种基于主动振动的滚动轴承动态试验机[发明专利]

一种基于主动振动的滚动轴承动态试验机[发明专利]

专利名称:一种基于主动振动的滚动轴承动态试验机专利类型:发明专利
发明人:王延忠,张东彬,鄂世元,宫盛瀚
申请号:CN202010931555.3
申请日:20200907
公开号:CN112098091A
公开日:
20201218
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种基于主动振动的滚动轴承动态试验机,是一种可同时进行多维振动、轴向力和径向力加载,进行滚动轴承的振动模拟试验的试验机。

本发明包括试验机主体、驱动装置、轴向振动装置、径向加载装置、轴向加载装置和径向加载装置,所述的驱动装置安装在试验机主体一侧,驱动装置与试验机主体主轴采用联轴器相连接,轴向加载装置和径向加载装置通过加载架对滚动轴承进行轴向力和径向力的加载,轴向加载装置设置在试验机主体的一侧,径向加载装置设置在试验机主体的上方,轴向振动装置、径向振动装置与试验机主体采用螺栓相连接,进行多维振动的加载,轴向振动装置设置在试验机主体的一侧,径向振动装置设置在试验机主体的下方。

申请人:北京航空航天大学
地址:100191 北京市海淀区学院路37号
国籍:CN
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小型滚动轴承疲劳寿命试验机

小型滚动轴承疲劳寿命试验机

小型滚动轴承疲劳寿命试验机
童飞;王甲闯;王文;任思源
【期刊名称】《计量与测试技术》
【年(卷),期】2016(043)004
【摘要】针对实际工况下小型滚动轴承疲劳寿命测试的需要,研制了一台模拟实际应用工况的小型滚动轴承疲劳寿命试验机。

该试验机主要由驱动系统、加载系统及测控系统几部分组成,满足了客户针对不同特定使用工况下测定小型滚动轴承疲劳寿命的需要,具有较好的测试柔性和简便性,通过重复性试验,验证了研制的试验机具有较高的可靠性和稳定性,这一工作可以有效地评价各种小型滚动轴承在实际应用环境下的使用效能。

【总页数】3页(P23-24,26)
【作者】童飞;王甲闯;王文;任思源
【作者单位】上海大学机电工程及自动化学院,上海 200072;上海大学机电工程及自动化学院,上海 200072;上海大学机电工程及自动化学院,上海 200072;上海大学机电工程及自动化学院,上海 200072
【正文语种】中文
【中图分类】TH133.33
【相关文献】
1.国内滚动轴承疲劳寿命试验机对比分析 [J], 汤洁;刘文胜;张培君
2.滚动轴承疲劳寿命强化试验机自动监控系统 [J], 张燕辽;李兴林
3.三点接触纯滚动轴承球的强化接触疲劳寿命试验机设计 [J], 周井玲;朱礼进;陈晓阳;张培志;刘学建
4.滚动轴承疲劳寿命试验机的液压控制系统分析 [J], 张宏友
5.塑料齿轮加速疲劳寿命试验机研制及试验研究 [J], 石照耀;王伟;于渤;李平;辛栋因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

轴承试验机的工作原理

轴承试验机的工作原理

轴承试验机的工作原理
轴承试验机主要用于对轴承的性能进行测试。

其工作原理通常是利用电机驱动被测轴承旋转,并施加一定的载荷和转速,以模拟实际工作环境下的应力状态。

同时,通过测量轴承的转矩、振动、温度等参数,来评估轴承的耐久性和性能指标。

具体来说,试验机通常由主机、辅机和控制系统三部分组成。

其中主机包括传动装置和各种传感器,可以实现不同工况下的动态和静态载荷施加,以及不同速度的旋转;辅机包括变频器、离合器等设备,可以实现转速调节和实时检测;控制系统则负责整个试验过程的控制、数据采集和处理。

在试验过程中,首先将待测轴承安装在试验机上,并设置相应的载荷、转速和转向等参数。

然后,通过电机驱动轴承进行旋转,并实时监测轴承的转矩、振动、温度等参数。

最后,将采集到的数据进行处理,得出轴承的性能指标,如静态和动态载荷能力、转速限制、轴承寿命等,以评估轴承的性能和质量。

滚动轴承疲劳试验机测试系统和数据处理方法的研究的开题报告

滚动轴承疲劳试验机测试系统和数据处理方法的研究的开题报告

滚动轴承疲劳试验机测试系统和数据处理方法的研究的开题报告一、研究背景滚动轴承广泛应用于机械领域,其工作寿命是衡量其质量的重要指标之一。

而疲劳试验是衡量滚动轴承耐久性的重要手段之一,因此对于滚动轴承疲劳试验机测试系统的研究具有重要意义。

目前,国内外在此方面的研究已经非常深入,但是还存在一些问题,这就需要我们更加深入地进行研究。

二、研究内容本文主要研究滚动轴承疲劳试验机测试系统和数据处理方法,针对一些现有的问题提出一些改进方案。

具体研究内容如下:1.滚动轴承疲劳试验机的设计和制作。

2.建立完善的测试系统,实现滚动轴承疲劳试验的自动化。

3.对测试数据进行处理和分析,获得滚动轴承的寿命和故障原因等信息。

4.对测试结果进行验证和分析,提出改进方案。

三、研究意义本文的研究成果可以为滚动轴承的生产企业提供参考,提高其生产质量;也可以为机械设备的设计和维护提供技术支持。

此外,本研究还可以为滚动轴承的相关学科提供新的思路和方法。

四、研究方法本文采用实验研究的方法,结合文献调研和理论分析,进行滚动轴承疲劳试验机测试系统和数据处理方法的研究。

五、研究进度安排1.阅读相关文献和调查研究现状,对研究背景和研究内容进行分析和总结;2.设计和制作具有自动化功能的滚动轴承疲劳试验机,并进行测试;3.对测试得到的数据进行处理和分析;4.进行数据的验证和分析,提出改进方案;5.完成论文撰写,进行答辩。

六、预期成果1.成功的设计和制作了一台具有自动化功能的滚动轴承疲劳试验机;2.获得了大量的测试数据,并对其进行了处理和分析;3.提出了一些改进方案,并进行验证和分析;4.发表一些高水平学术论文,展示研究成果。

以上就是本文的开题报告,我们将在今后的研究中乘势前进,获得更好的研究成果。

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滚动轴承试验机 邱 景摘 要 滚动轴承试验机完善了机车车辆滚动轴承的试验手段,使轴承的试验工作不再完全依靠于装车试验。

对该机的设计原则进行了论述,对该机的主要组成部件、各部分的工作原理进行了较详细的分析说明。

主题词 滚动轴承 试验设备 研制Abstract Rolling bearing testing machine perfects test facilities of locomo tive and r olling stock ro lling bearing s to make the test o f bearings no long er rely com-pletely on test after being mo unted on cars.In this paper,the design principle of this testing m achine is described,the w orking pr inciples of the m ain co mposed compo-nents and various parts are detailly ex plained.Key Words rolling bearing;test facilities;development1 引言机车车辆滚动轴承(本文以下简称轴承)在使用中不仅承受较大的静负荷,而且承受较大的冲击振动负荷。

因此,要求轴承耐振动、耐冲击,使用寿命长。

随着我国铁路运输向重载、高速方向的发展,对机车车辆滚动轴承提出了更高的要求。

为了更好地使用轴承、分析轴承失效的原因、提高轴承的使用寿命和可靠性等方面的需要,应对轴承进行一系列性能试验。

为此,铁道部四方车辆研究所和长春试验机厂协作进行了该轴承试验机的设计,并完成了整机的研制。

2 总体布局及主要部件该机包括驱动装置、液压源、作动器、电器测量、电液伺服控制和驱动控制系统等。

总功率约200kW。

2.1 轴承试验机主体铁道部四方车辆研究所266031青岛收稿日期:1995—06—05该机由驱动电机、弹性联轴器、旋转主轴、±250kN径向加载作动器、±100kN轴向加载作动器、辅助支承、拉压传感器、加载框架、工作平台等组成。

它是整个试验机的主体,见图1。

径向加载作动器安装于可由液压升降的加载框架上,操作方便。

图1 滚动轴承试验机主体1—加载框架;2—关节球铰;3—250kN作动器;4—250kN力传感器;5—扭矩传感器;6—辅助支承;7—100k N作动器;8—联轴器;9—轴向加载杆;10—试验轴承箱;11—支承旋转主轴;12—弹性联轴器;13—驱动电机。

2.2 液压源液压源流量为200L/min,最高工作压力21M Pa ,电机功率110kW ,可实现油路堵塞报警、油温超限报警,油面高度可在油窗口观察。

该液压源可供垂向和横向作动器在各种工况下的满负荷工作用油。

2.3 支承轴承润滑系统主轴支承轴承使用稀油集中润滑系统,该系统用流量为63L/min 的油源,工作压力8M Pa ,设有滤油器堵塞报警、油温超限报警,电机功率为11kW 。

该润滑系统兼有冷却主机支承轴承温度的作用,以确保该轴承长时间连续运转。

2.4 驱动电机调速系统本系统选用交流变频调速器,对90kW 交流电动机实行无级调速,使驱动主轴可以在200~1600r /min 内转动,调速范围比为1∶20(30~60Hz)。

最高转速时,相当于客车速度275km /h 。

2.5 控制及检测系统(图2)图2 控制原理框图 整机的控制系统采用微机伺服闭环控制。

主计算机选用HP —286系统;模控器通道选用8032单片机控制,可由主计算机控制各通道,也可脱开主计算机由单片机单独控制各通道,各种参数都可由计算机或单片机给定与预置,再经D /A 转换器送入模拟单元,经模控单元的比较放大,驱动电液伺服阀,控制作动器的动作。

经各传感器把负荷、位移、加速度和扭矩转变成电信号送入测量放大器,经放大后,供反馈、显示、数据采集处理与报警。

3 基本参数及主要技术性能指标驱动电机 功率(kW,恒扭矩特性)90 转速(r/m in,无级变速)0~1600 转速控制范围(r/min)200~1600加载作动器 径向加载作动器动、静载荷(kN)0~±250(双向)振幅(m m)0~±50(50Hz时不低于0.2mm) 轴向加载作动器动、静载荷(kN)0~±100(双向)振幅(m m)0~±50(50Hz时不低于0.2mm)量程分档 载荷(kN)分档径向三档±250、±100、±50轴向三档±100、±50、±20 位移分四档100%、50%、20%、10%频率范围及波形 频率(Hz)范围0~50(正弦波) 波形种类正弦波、三角波、方波、梯形波、正负锯齿波、斜波、程序波、外部输入波(随机波)测量显示及精度 测量及显示参量载荷、位移、加速度、扭矩、循环次数、驱动装置的转速和转数、轴承温度 测量精度载荷各档满量程的±0.2%,或示值的±1%位移各档满量程的±1% 4 主要工作原理4.1 机械部分工作原理驱动电机驱动主轴旋转。

被试轴承内圈固定在主轴上,两个作动器,对装在轴承外圈上的轴箱施加各种给定波形的载荷(或位移),经各传感器检测出各参量。

负荷(或位移)量作为反馈量,与给定量进行比较,其误差经放大、调节后,驱动电液伺服阀控制作动器,组成电液伺服闭环控制。

4.2 液压部分工作原理(图3)首先启动电机3,由油泵4输出的压力油经单向阀6进入系统,同时也进入蓄能器7,经过粗过滤器8和精过滤器9,进入电液伺服阀11后进入作动器12。

蓄能器在本系统中,保持系统的压力使液体静压轴承能正常的工作;在作动器换向时与油泵共同向油缸供油;吸收由油缸和电液伺服阀换向时产生的液压冲击,避免系统内压力过高而造成液压元件的损坏。

电液伺服阀能将小功率的电信号输入;转变成大功率的液压能输出。

电液伺服阀与相应的反馈检测元件(如位移传感器、压力传感器等)相配合,形成各种不同的闭环控制系统,可对作动器输出的物理量进行高精度的自动控制。

图3 液压系统原理图1—油箱;2—粗过滤器;3—电机;4—油泵;5—溢流阀;6—粗过滤器;7—精过滤器;8—单向阀;9—蓄能器;10—压力表;11—电液伺服阀;12—作动器;13—单向阀。

4.3 数据处理部分工作原理(图4)本系统采用了计算机控制,控制主机采用HP—286系统,并且在模控单元中采用了单片机控制,使控制系统高度集成化,提高了自动化程度,并且减少了控制系统的体积。

本(下转第58页)定,这批轴承滚动体表面多数只能达到R z (R y )3.2~6.3L m,比规定的0.4~0.8L m 低了将近3个等级。

经计算这批轴承的K 值只有0.54,比规定标准≥4降低了将近7.5倍。

道森等人的试验证明:若K 值小于0.8~1时便会出现边界润滑。

此时,滚动体的接触面不能完全被润滑油膜隔开,从而产生金属对金属的直接摩擦(即局部干摩擦),出现急剧温升,滚动体粗糙面凸起部分被局部烧损,使轴承产生早期条形疲劳剥离。

3 轴承早期剥离的潜在危险及应采取的措施 轴承滚动体表面剥离是引起客车燃轴甚至热切的主要原因之一。

对于装用了新轴承又经过半年以上磨合的客车,按正常规律轴承已进入了相对稳定阶段,这个阶段故障率最低,是轴承的最佳运行期。

然而,哈尔滨轴承厂(瓦房店轴承厂也有小部分)在1992~1993年度生产的42726Q T 、152726QT 型轴承正进入了出问题的阶段,其潜在的危险性是可想而知的。

因此必须采取措施消除这种潜在威胁。

铁道部车辆局在辆客〔1995〕29号文件中指出:围歼客车事故要从小、从早抓起,抓预防、抓防范;发生事故或事故苗子要严格分析,坚持“三不放过”,吸取经验教训,举一反三。

全路凡发生热轴甩车……必须升级分析,找出原因,查清责任,制定措施,杜绝事故。

根据29号文件精神,建议采取以下三条措施:(1)对于哈厂1992~1993年度生产的42726QT 、152726QT 型轴承,即使暂时还没有出问题,也不能继续用在长途快车上,最好改用于市郊及局管内慢车上。

(2)建议铁道部在轴承生产厂设置客车轴承验收机构,严格控制轴承的出厂质量。

(3)建议使用单位(尤其是车辆厂)按15项检测标准,对客车新轴承进行认真检测。

对检测不合格的客车轴承应按规定予以退货,不能装车运用,以保证旅客列车的安全。

4 参考文献1 刘家文.滚动轴承设计与应用手册.武汉:华中工学院出版社,1985.2 薛瑞.铁路车辆滚动轴承的构造与检修.北京:人民铁道出版社,1980.3 盛伟民.铁路客车.北京:中国铁道出版社,1984.(上接第54页)图4 控制系统软件结构框图系统可以用计算机控制负荷、位移;温度等数据可以用计算机采集与处理。

并可通过计算机打印、绘制负荷—位移、负荷—温度、温度—时间等一系列曲线。

并可由打印机打印出完整的试验报告。

该试验机的控制系统大大提高了计算机在试验机行业的应用水平。

5 结束语滚动轴承试验机,由于采用了许多新技术,经过反复调试和试验,其性能及各项指标已达到设计要求。

它的研制成功为我国铁路高速、重载滚动轴承的试验研究、产品开发提供了有效的试验手段。

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