ABLT7型带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验机_张仰平

A B L T -7型带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验机张仰平,卓继志,李兴林,张燕辽,陈　哲(杭州轴承试验研究中心,杭州　310022)摘要:介绍了A B L T -7型轴承寿命及可靠性强化试验机的主要结构、加载系统及监控系统的主要功能及组成。

试验表明,其可以满足带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验,同时可以兼做极限转速和漏脂温升试验。

关键词:带座外球面轴承;寿命;试验机;可靠性中图分类号:T H 133.33;T H 871.3 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2009)12-0048-03 在我国轴承行业“十一五”发展规划中,重点之一是要求开展提高滚动轴承寿命和可靠性技术攻关,为此开发研制了A B L T 系列轴承寿命及可靠性强化试验机[1-3],并已获得中国发明专利授权2项。

本文对A B L T -7型带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验机进行详细介绍。

1　主要技术参数根据带座外球面轴承的实际使用工况,试验机按下列参数设计。

试验轴承内径为20～60m m ;试验轴承数量为4套;试验轴承转速为500～5000r /m i n (变频调速);试验轴承最大径向载荷为25k N ;测控方式为计算机自动监测,自动报警停机和自动记录;测量参数为轴承转速、温度和振动等。

2　主体结构及特点A B L T -7型试验机可以同时为4套轴承做试验(中间2套,两端2套),轴承座上装有振动传感器和温度传感器,试验过程中可以分别测量出4套轴承的振动和温度变化情况,试验机主体结构如图1所示。

两个中垫板下方分别设有径向加载油缸,对试验轴承施加径向载荷。

试验轴承转速由变频器、电动机、多楔带、传动轴、联轴节、连接轴(小方轴)及试验轴来实现。

带座外球面轴承的轴承座,一般采用铸造成形或冲压成形,尺寸离散性大,传统的单油缸加载方法易造成偏载;故本机采用双油缸加载,能有效弥补尺寸误差造成的的偏载,保证每套轴承均匀受载。

收稿日期:2009-05-31;修回日期:2009-06-021—试验轴;2—螺母;3—试验轴承;4—中垫板;5—振动传感器;6—端垫板;7—温度传感器;8—联轴节;9—传动装置;10—电动机;11—液压缸图1　A B L T -7型试验机主体结构2.1　传动系统电动机与传动轴之间以多楔带传动,使用变频器调速,转速传感器在传动轴皮带轮旁。

电动机同步转速为1500r /m i n 。

电动机与传动轴间传动比有两种(i =2或i =1/2)。

当需要转速n ≤1500r /m i n 时,将大皮带轮装在传动轴上,小皮带轮装在电动机轴上,此时传动比为i =1/2。

当n ≥1500r /m i n 时,小皮带轮装在传动轴上,大皮带轮装在电动机轴上,此时传动比为i =2。

2.2　加载系统A B L T -7型试验机加载系统原理如图2所示,压力油由液压泵站提供,调压阀依靠砝码的重量调定该阀的二次压力油油压,二次压力油的最高允许压力为13M P a 。

蓄能器能稳定压力,减少泄漏产生的压力波动。

C T 1为二位四通换向阀,进油时处于A 位,出油时位于B 位。

径向加载油缸(2个)中橡胶薄膜直径为50m m ,面积为19.63c m 2,当油压为12.74M P a 时可产生的总推力为25k N 。

径向加载油缸推力与砝码重量及调压阀上放砝码用的挂钩等零件重量和之比为20.25∶1。

I S S N 1000-3762C N 41-1148/T H 轴承　2009年12期B e a r i n g 2009,N o .12 48-501—液压泵站;2—单向节流阀;3—蓄能器;4—电接点压力表;5—截止阀;6—调压阀;7—电磁换向阀;8—压力表;9—径向油缸图2　A B L T -7试验机加载系统原理图2.3　监控系统A B L T -7型试验机监控系统可对试验轴承的振动、温度进行监控并实现越界停机。

传感器将测得的轴承振动和温度信号传递给信号放大器,经过工控机处理后显示在显示器上,当轴承发生失效或试验机发生异常时,监控器将失效信息传递给电脑,电脑自动关闭运转的试验机并保存之前的监测数据。

监控系统原理如图3所示,图4为监控系统界面。

3　试验应用为了验证试验数据的有效性,应根据标准先鉴定A B L T -7型试验机,再使用鉴定合格的试验机进行试验验证。

由于目前尚无相关的国家标准和行业标准,故用杭州轴承试验研究中心国家检测实验室(C N A S N o .L 0309)的滚动轴承寿命试验机自校规程来鉴定A B L T -7型试验机。

用经鉴定合格的A B L T -7型试验机对某公司提供的3个不同厂家生产的带座外球面球轴承U C P 207(各8套)进行试验,试验条件如下:转速为2000r /m i n ,径向载荷F r =6.533k N ,轴向载荷F a =0,C r =19.8k N ,额定寿命L 10=232h ,润滑方式为厂家B 原装脂润滑,厂家A 和C 连续注脂润滑,试验数据见表1。

试验结果表明,厂家A 轴承所有内圈均发生疲劳剥落,厂家C 轴承有2套内圈发生疲劳剥落,其余轴承均未失效而停止试验。

与厂家A 和C 轴承不同的是厂家B 轴承,由于厂家B 轴承原装脂润滑,试验中不再注脂,其中6套轴承出现润滑脂失效而使得轴承温度升高,钢球表面及内、外圈沟道烧伤变色,同时保持架损坏;其余2套轴承则出现内圈失效[4-5]。

试验结果表明,A B L T -7型轴承寿命及可靠性强化试验机的试验数据有效,与实际相符,可以应用。

但该试验结果只能反映试验设备是否可以模拟轴承真实的使用情况。

表1　A B L T -7型试验机寿命强化试验结果试样厂家A 轴承试验时间/h失效零件厂家B 轴承试验时间/h 失效零件厂家C 轴承试验时间/h 失效零件1329内圈1455脂、保持架6521未失效2538内圈692内圈6523未失效32415内圈1033脂、保持架6722未失效41252内圈、钢球1228内圈141内圈5411内圈1165脂、保持架5742未失效61290内圈1651脂、保持架6743未失效71148内圈3240脂、保持架6688未失效81001内圈2252脂、保持架1411内圈4　结束语A B L T -7型轴承寿命及可靠性强化试验机可以满足带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验,同时可以兼做极限转速和漏脂温升试验,更加丰富完善了A B L T 强化试验机产品系列。

还可以增加加热或冷却装置等,积木式拓展A B L T -7型试验机来模拟试验环境,提高外球面轴承强化模拟试验的真实可行性,保证试验数据的现实可靠性。

·49·张仰平等:A B L T -7型带座外球面轴承寿命及可靠性强化试验机滚动轴承润滑脂耐高温性能的试验及评价赵联春1,冯公健2,周小林2,E n g e l k e H e i k o 3,M e t e l m a n n R o l a n d3(1.上海斐耐机电有限公司,上海　201100;2.上海清正汽车轴承有限公司,上海　201411;3.L u b r i c a n t C o n s u l t G m b H ,M a i n t a l 63477,G e r m a n y )摘要:比较了润滑脂耐高温性能的静态和动态试验方法,说明润滑脂的耐高温性能应该采用动态试验方法,以试验后润滑脂润滑功能的劣化程度即轴承摩擦力矩的升高程度或手感的加重程度来评价,强调试验后润滑脂色变与否及色变程度与其润滑功能没有必然联系,不宜作为润滑脂耐高温性能的评价依据。

关键词:滚动轴承;润滑脂;耐高温测试;色变;摩擦力矩中图分类号:T H 133.33;T H 117 文献标志码:B 文章编号:1000-3762(2009)12-0050-03T e s t i n g a n d E v a l u a t i o no f E l e v a t e d T e m p e r a t u r eR e s i s t a n c e o f G r e a s e s f o r R o l l i n g B e a r i n g sZ H A OL i a n -c h u n 1,F E N GG o n g -j i a n 2,Z H O UX i a o -l i n 2,E n g e l k e H e i k o 3,M e t e l m a n n R o l a n d3(1.S h a n g h a i F i n e l u bM ＆EC o .,L t d .,S h a n g h a i 201100,C h i n a ;2.S h a n g h a i Q i n g z h e n g A u t o m o b i l e B e a r i n gC o .,L t d .,S h a n g h a i 201411,C h i n a ;3.L u b r i c a n t C o n s u l t G m b H ,M a i n t a l 63477,G e r m a n y )A b s t r a c t :T h e s t a t i c a n d d y n a m i ct e s t m e t h o d s f o r e l e v a t e dt e m p e r a t u r er e s i s t a n c eo f r o l l i n gb e a r i n g g r e a s e s a r ec o m -p a r e d .I t i s c o n f i r m e dt h a t d y n a m i ct e s t m e t h o ds h o u l d b e a d o p t e df o r e l e v a t e dt e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e p e r f o r m a n c eo f g r e a s e ,a n dd e g r a d a t i o nl e v e l o f t h e l u b r i c a t i o n p e r f o r m a n c e a f t e r t e s t s h o u l d b e u s e d t o j u d g e h i g h -t e m p e r a t u r e r e s i s t -a n c e p e r f o r m a n c e .I t i s e m p h a s i z e dt h a t c o l o r c h a n g i n g l e v e l o f g r e a s e a f t e r t e s t i s n o t n e c e s s a r i l y r e l a t e d t o i t s l u b r i c a -t i o n p e r f o r m a n c e ,w h i c hi s u n s u i t a b l e a s t h e e v a l u a t i o n c r i t e r i a f o r h i g h -t e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e p e r f o r m a n c e o f g r e a s e .K e yw o r d s :r o l l i n g b e a r i n g ;l u b r i c a t i n gg r e a s e ;e l e v a t e dt e m p e r a t u r e r e s i s t a n c e ;t e s t ;c o l o r c h a n g i n g ;f r i c t i o nt o r q u e 主机的变化和发展对滚动轴承的运行可靠度和寿命提出了越来越高的要求,最具代表性的就是车辆轴承,如汽车发动机周边轴承、火车及城轨车辆轮轴轴承等,经验表明,这类轴承往往存在先于疲劳剥落而失效的现象,在系统中表现为振动噪声显著增大,轴承温度急剧升高等。