多工位轴承跑合试验机设计方案

多工位轴承跑合试验机设计方案

1.设备技术要求及技术指标

1.1设备技术要求

该试验机用于特种轴承跑合工艺，是特种轴承进行轴承跑合工艺的专用设备，能够实现单多套轴承多工位、变参数轴承跑合，做到拆装方便、操作简单，也可以进行轴承组建的跑合测试。

1.2主要技术指标

（1）跑合工位：8个；

（2）驱动主轴可承受双向轴向负荷，承载能力≥500N；

（3）驱动主轴径向跳动≤5μm；

（4）驱动主轴转速范围：100~3000rpm,可无级调速；

（5）轴向加载范围：0~150N，可无级调速；

（6）加载范围：0~2min可调；

（7）轴承摩擦力测量范围：0~0.5N，精度优于±0.5%。

2设计基本方案

2.1设备设计基本思路

为实现多工位、全自动、变参数进行轴承工艺跑合，采取集中与分散相结合的原则，八个轴承跑合工位总体布置按照每两个轴承跑合工位共用一个基座，全部共有四个基座（共八个轴承跑合工位），依次放置；八个轴承跑合工位由一台计算机进行控制。试验机的控制有轴承跑合工位的选择、电机转速、电机转动时间设置、转动方向、加载力的监测和加载时间设置等；另外还可以进行摩擦力矩测试和记录。

2.2设备主要组成

多工位轴承跑合试验机主要组成部分有：驱动系统、轴承支撑系统、轴承加载系统、计算机控制系统和轴承运转检测系统等，具体如下图所示。

试验机系统组成示意图

2.3试验机各子系统设计

2.3.1 驱动系统设计

驱动系统由伺服电机（750W）、电机控制器、齿形带轮（5M-60T）及齿形带、主轴箱（125SP04）及输出轴组成（主轴直径125mm，最高转速4000rpm，径向跳动0.005mm），功能是驱动试验机主轴按照设定的工作方式和运转速度（1000rpm-3000rpm）运转，同时驱动主轴能够承受双向轴向负载。

2.3.2 轴承支撑装置

轴承支撑装置由试验机底座（不锈钢500x2000）、支架导轨（35型）、主轴锥孔变径套、支撑轴芯（与试验件配合）组成；主要是进行单轴承或者轴承组件的支撑、固定。

2.3.3 轴承加载系统

轴承加载系统由伺服减速电机（400W）、丝杠螺母副（2005）、弹簧机构、加载头及压力传感器（0~150N）等组成，如下图所示。轴承加载系统按照设定的加载力对轴承进行轴向加载，加载量可调，加载时间可调，能够实现在一定范围内对轴承进行周期性变负荷无级加载，满足轴承变载荷跑合的要求。