本實用新型涉及軸承測試裝置領域，特別涉及軸承試驗機及其加載裝置。

背景技術(shù)：

目前的軸承試驗機一般具有軸向加載裝置或者徑向加載裝置，為了能夠?qū)υ囼炤S承平穩(wěn)加載，軸向加載裝置和徑向加載裝置選用柔性加載機構(gòu)。公布號為CN105571864A、公布日為2016.05.11的中國專利公開了一種薄壁軸承檢測臺靜載測試裝置，包括支撐座及固定在支撐座上的螺釘固定板，螺釘固定板上螺紋連接有加力螺釘，支撐座上還設有彈簧壓蓋和加載壓蓋，加載螺釘頂壓在彈簧壓蓋上，加載彈簧設置在加載壓蓋與彈簧壓蓋之間，加載壓蓋通過螺栓與傳感器安裝座固定，壓力傳感器設置在傳感器安裝座內(nèi)，壓力傳感器安裝座螺紋連接有加載塊，加載塊用于對軸承施加載荷。這種柔性加載裝置雖然在一定程度上能夠?qū)υ囼炤S承平穩(wěn)加載，但是加載彈簧在受力變形后容易與支撐座接觸，變形不均勻，無法保證載荷的均勻加載。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種軸承試驗機的加載裝置，以解決目前的軸承試驗機的加載裝置無法均勻加載的問題；另外，本實用新型的目的還在于提供一種實用上述軸承試驗機的加載裝置的軸承試驗機。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的軸承試驗機的技術(shù)方案為：軸承試驗機，包括加載裝置，加載裝置包括殼體、與殼體螺紋連接的加載螺桿和加載頭，加載螺桿與加載頭之間設有加載彈簧，所述的加載彈簧沿以加載螺桿延長線為軸線的圓周方向均勻設置有至少三個。

所述的殼體上沿加載螺桿延伸方向?qū)蜓b配有彈簧安裝座，所述的彈簧安裝座上導向裝配有連接螺釘，所述的連接螺釘螺紋連接有彈簧頂壓座，加載彈簧套設在所述的連接螺釘上并夾設在彈簧頂壓座與彈簧安裝座之間。

所述的殼體上設有壓力傳感器固定座，壓力傳感器固定座與彈簧頂壓座之間固設有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與壓力傳感器固定座和彈簧頂壓座固定連接。

所述的殼體上設有對加載螺桿的外周面施加壓力的壓力件和設置在壓力件與加載螺桿之間的柔性頂壓件。

所述的壓力件為螺紋連接在殼體上用于對加載螺桿的外周面施加壓力的絲堵，所述的柔性頂壓件為設置在絲堵與加載螺桿之間的柔性阻力柱。

本實用新型的軸承試驗機加載裝置的技術(shù)方案為：軸承試驗機的加載裝置，包括殼體、與殼體螺紋連接的加載螺桿和加載頭，加載螺桿與加載頭之間設有加載彈簧，其特征在于：所述的加載彈簧沿以加載螺桿延長線為軸、線的圓周方向均勻設置有至少三個。

所述的殼體上沿加載螺桿延伸方向?qū)蜓b配有彈簧安裝座，所述的彈簧安裝座上導向裝配有與加載彈簧相對應的連接螺釘，所述的連接螺釘螺紋連接有彈簧頂壓座，加載彈簧套設在所述的連接螺釘上并夾設在彈簧頂壓座與彈簧安裝座之間。

所述的殼體上設有壓力傳感器固定座，壓力傳感器固定座與彈簧頂壓座之間固設有壓力傳感器，所述的壓力傳感器與壓力傳感器固定座和彈簧頂壓座固定連接。

所述的殼體上設有對加載螺桿外周面施加壓力的壓力件和設置在壓力件與加載螺桿之間的柔性頂壓件。

所述的壓力件為螺紋連接在殼體上用于對加載螺桿的外周面施加壓力的絲堵，所述的柔性頂壓件為設置在絲堵與加載螺桿之間的柔性阻力柱。

本實用新型的有益效果為：加載裝置的加載彈簧以加載螺桿延長線為軸心的圓周方向均勻設置有至少三個，使用時可以防止加載彈簧在受力后變形過大與加載裝置的殼體接觸造成加載螺桿不能均勻加載的問題。

進一步的，所述的殼體上沿加載螺桿延伸方向?qū)蜓b配有彈簧安裝座，所述的彈簧安裝座上導向裝配有與加載彈簧相對應的連接螺釘，所述的連接螺釘螺紋連接有彈簧頂壓座，加載彈簧套設在所述的連接螺釘上并夾設在彈簧頂壓座與彈簧安裝座之間，通過連接螺釘可以將加載彈簧預調(diào)平，方便加載彈簧的安裝，并且在加載的過程中設置的連接螺釘可以防止分布在彈簧頂壓座與彈簧安裝座之間的加載彈簧變形不均勻。

附圖說明

圖1為本實用新型的軸承試驗機的具體實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為本實用新型的軸承試驗機的具體實施例的水箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型的軸承試驗機的具體實施例的試驗頭組件的剖視圖；

圖5為本實用新型的軸承試驗機的具體實施例的徑向加載裝置的剖視圖；

圖6為本實用新型的軸承試驗機的具體實施例的軸向加載裝置的剖視圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。

本實用新型的軸承試驗機的具體實施例，如圖1至圖6所示，軸承試驗機包括機架1、設置在機架上用于安裝試驗軸承的試驗頭組件2、用于與試驗頭組件2傳動連接的電主軸驅(qū)動系統(tǒng)3、與試驗頭組件連接用于向試驗軸承的外圈施加徑向載荷的徑向加載裝置4、與試驗頭組件連接用于向試驗軸承的外圈施加軸向載荷的軸向加載裝置5以及與電主軸驅(qū)動系統(tǒng)連接為電主軸驅(qū)動系統(tǒng)提供冷卻的冷卻水箱6。在本實施例中，軸承試驗機為雙工位結(jié)構(gòu)，即試驗頭組件、電主軸驅(qū)動系統(tǒng)、軸向加載裝置、徑向加載裝置均設有兩套。

機架1上固設有工作平臺12，工作平臺上固設有安裝座13，電主軸驅(qū)動系統(tǒng)3固定在安裝座13上。安裝座13上還設有底座14，試驗頭組件2固定在底座14上。安裝座13通過螺釘固定在工作平臺上。機架1的底部設有滾動腳輪16，機架后側(cè)設有通風窗。試驗頭組件2包括試驗頭壓蓋21，徑向加載裝置4固定連接在試驗頭壓蓋21上。

電主軸驅(qū)動系統(tǒng)3包括電機31和電機主軸32，電機主軸32上設有電機主軸聯(lián)軸器33。

試驗頭組件2包括試驗主軸22，試驗主軸22右端設有與電機主軸聯(lián)軸器33軟連接的試驗主軸聯(lián)軸器221，在本實施例中，試驗主軸聯(lián)軸器221與電機主軸聯(lián)軸器33通過尼龍繩連接，實現(xiàn)試驗主軸與電機主軸的軟連接，實現(xiàn)電機主軸與試驗主軸的在高速轉(zhuǎn)動下的穩(wěn)定連接，在其他實施例中，試驗主軸與電機主軸可以通過橡膠圈直接連接。

試驗主軸22上背對背裝配有左、右陪試軸承，左陪試軸承231通過設置在試驗主軸22上的軸肩定位，左陪試軸承231的左側(cè)設有隔套232。隔套232的右端面通過設在試驗主軸的軸肩定位并抵接在左陪試軸承231的內(nèi)圈上，隔套232的左端面用于與左試驗軸承233的內(nèi)圈端面定位配合，試驗主軸上處于隔套232左側(cè)的部分設有左試驗軸承安裝段。試驗主軸上安裝右陪試軸承234、右試驗軸承235的結(jié)構(gòu)與安裝左側(cè)陪試軸承231、左試驗軸承233的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。

試驗主軸22的左端設有用于定位裝配左側(cè)試驗軸承的螺母236，左試驗軸承233的內(nèi)圈左側(cè)端面與螺母236頂壓配合。試驗主軸22的右端設有用于定位裝配右側(cè)試驗軸承的右軸承安裝套237，右軸承安裝套237的左端面與右試驗軸承內(nèi)圈的右側(cè)端面頂壓配合，右軸承安裝套237的右側(cè)與主軸聯(lián)軸器33頂壓配合。

試驗頭組件還包括用于與左、右陪試軸承的外圈固定連接的徑向加載套24。徑向加載套24的左、右兩端設有陪試軸承定位端蓋241，陪試軸承定位端蓋241通過定位端蓋螺釘242固定在徑向加載套24的左、右兩端的端面上，陪試軸承的外圈端面與陪試軸承定位端蓋頂壓配合以實現(xiàn)徑向加載套與陪試軸承的外圈的固定連接。

試驗頭組件包括用于支撐左試驗軸承的左襯套25和用于支撐右試驗軸承的右襯套26，左、右襯套分別設置在試驗主軸22的左、右兩端，為了保證左、右襯套的同軸度，進而提高左右試驗軸承的同軸精度，左襯套25與右襯套26的外圍套設有定位襯套27，左襯套25、右襯套26、定位襯套27同軸固定。左襯套25的左端設有左襯套法蘭結(jié)構(gòu)251，右襯套26的右側(cè)設有右襯套法蘭結(jié)構(gòu)261，左襯套法蘭結(jié)構(gòu)251與定位襯套27的左端面通過左端面螺釘252固定連接，右襯套法蘭結(jié)構(gòu)261與定位襯套27的右端面通過右端面螺釘262固定連接。定位襯套27固定在底座14上。試驗頭組件還包括軸向加載盤238，軸向加載盤238設置在左襯套25內(nèi)，軸向加載盤的右端面用于與左試驗軸承的外圈的左端面頂壓配合。

在本實施例中，為了防止定位襯套與左襯套相對轉(zhuǎn)動，左襯套25上設有與左端面螺釘對應的左襯套定位孔253，左襯套定位孔253沿左右方向貫穿整個左襯套25，定位端蓋螺釘242的螺釘帽伸入左襯套定位孔內(nèi)以防止定位襯套與左襯套相對轉(zhuǎn)動。右襯套上也同樣設有與定位端蓋螺釘242的螺釘帽止轉(zhuǎn)配合的右襯套定位孔263，右襯套定位孔263沿左右方向貫穿右襯套。定位端蓋螺釘242構(gòu)成與定位孔配合的止轉(zhuǎn)件，其他實施例中，左襯套定位孔可以不貫穿左襯套，定位端蓋螺釘?shù)穆菝笨梢圆簧烊胱笠r套定位孔內(nèi)，而在定位襯套的左端面上另外設置止轉(zhuǎn)銷等其他止轉(zhuǎn)件伸入左襯套定位孔內(nèi)以限制定位襯套與左襯套的相對轉(zhuǎn)動，同理，右襯套定位孔結(jié)構(gòu)可以與左襯套定位孔結(jié)構(gòu)相同，定位襯套可以左右對稱設置。

徑向加載裝置4設置在試驗頭組件2的試驗主軸22的徑向側(cè)，定位襯套27上設有用于使徑向加載裝置穿過頂壓在徑向加載套上的徑向加載裝置穿孔271。徑向加載裝置4包括用于與徑向加載套24抵接配合對試驗軸承加載的徑向加載頭41，徑向加載頭41穿過徑向加載裝置穿孔271與徑向加載套24頂壓配合。軸向加載裝置5包括與軸向加載盤238頂壓配合的軸向加載頭51。在本實施例中，徑向加載裝置和軸向加載裝置均為柔性加載機構(gòu)。徑向加載裝置加載時，徑向力施加于徑向加載套上，徑向力通過徑向加載套傳遞于陪試軸承外圈，進而傳遞于陪試軸承內(nèi)圈、試驗主軸，然后從試驗主軸相繼傳遞至試驗軸承內(nèi)圈、試驗軸承外圈。軸向加載裝置加載時，軸向力施加于左試驗軸承外圈，軸向力通過左試驗軸承傳遞至試驗主軸，進而依次傳遞至右試驗軸承內(nèi)圈、右試驗軸承外圈。

試驗頭組件2通過試驗頭壓蓋21固定在底座14上，徑向加載裝置4固定在試驗頭壓蓋21上。試驗頭組件的左、右兩端分別設有左端蓋28、右端蓋29，試驗頭組件加緊在左、右端蓋之間。軸向加載裝置5固定在左端蓋28上。

徑向加載裝置4包括套筒狀的徑向加載裝置殼體，徑向加載裝置殼體包括徑向套筒42及設置在徑向套筒端部的徑向加載端蓋45，徑向套筒42內(nèi)導向裝配有在徑向加載頭41、徑向彈簧安裝座43、徑向傳感器固定座44，徑向加載端蓋45設置在徑向套筒42的外端面上并通過螺釘與徑向加載裝置殼體固定。徑向加載端蓋45螺紋連接有徑向加載螺桿46，徑向加載螺桿46伸入徑向套筒42內(nèi)并頂壓在徑向傳感器固定座44上，徑向傳感器固定座與徑向彈簧安裝座間設有徑向壓力傳感器47，徑向壓力傳感器與徑向彈簧安裝座、徑向傳感器固定座螺紋固定。徑向加載彈簧夾設在徑向加載頭與徑向彈簧安裝座之間。

為了提高徑向加載裝置的加載精度，滿足微型軸承的加載力的要求，徑向加載端蓋上設有對徑向加載螺桿的外周面施加壓力的徑向加載裝置壓力件和設置在徑向加載裝置壓力件與徑向加載螺桿之間的徑向加載裝置柔性頂壓件。在本實施例中，徑向加載裝置壓力件為螺紋連接在徑向加載端蓋上用于對徑向加載螺桿的外周面施加壓力的絲堵481和設置在絲堵，徑向加載裝置柔性頂壓件為設置在絲堵481與徑向加載螺桿之間的柔性阻力柱482。

絲堵481和柔性阻力柱482一一對應，柔性阻力柱482沿徑向加載端蓋圓周方向均勻設有三個，使用時通過轉(zhuǎn)動絲堵使絲堵向內(nèi)旋進，絲堵對柔性阻力柱施加壓力，柔性阻力柱與徑向加載螺桿頂壓配合，在柔性阻力柱的壓力作用下，徑向加載螺桿的旋進阻力增大。對徑向加載螺桿施加相同的作用力下，徑向加載螺桿旋進的速度變慢，旋進量更小，同時，對稱設置的徑向加載裝置柔性頂壓件也能夠保證徑向加載螺桿的穩(wěn)定，徑向加載螺桿在旋進的過程中容易晃動。本實施例中，柔性阻力柱為橡膠柱塞，其他實施例中，柔性阻力柱在不損壞加載螺桿上的螺紋的條件下，可以為塑料等其他彈性材料。

徑向彈簧安裝座43上設有徑向加載彈簧49，徑向加載彈簧49的一端伸入徑向彈簧安裝座上的安裝槽內(nèi)，另一端頂壓裝配在徑向加載頭上，徑向加載彈簧49沿以徑向加載螺桿延長線為軸心的圓周方向均勻設有四個，相比現(xiàn)有技術(shù)中的單個彈簧，本實用新型設置的四個徑向加載彈簧更能夠增強徑向加載螺桿在調(diào)整徑向加載力過程中的穩(wěn)定性。在其他實施例中，徑向加載裝置柔性頂壓件和徑向加載彈簧的具體數(shù)量可以根據(jù)軸承試驗機的參數(shù)設置至少三個。

軸向加載裝置5包括軸向加載裝置殼體，軸向加載裝置殼體包括軸向套筒52及設置在軸向套筒端部的軸向加載外端蓋551和軸向加載內(nèi)端蓋552，軸向加載內(nèi)端蓋上導向裝配有軸向加載頭51，軸向套筒52內(nèi)設有軸向彈簧安裝座531、軸向彈簧頂壓座532、軸向傳感器固定座54，軸向彈簧安裝座與軸向套筒沿軸向加載裝置施力方向?qū)蚺浜?，軸向彈簧安裝座531上導向裝配有與軸向加載彈簧59相對應的連接螺釘533，連接螺釘與軸向彈簧頂壓座532螺紋連接，連接螺釘與軸向加載彈簧一一對應，軸向加載彈簧59套設在連接螺釘上并夾設在軸向彈簧頂壓座與軸向彈簧安裝座之間。連接螺釘?shù)穆葆斆迸c軸向彈簧安裝座531擋止配合。設置的連接螺釘可以對軸向加載彈簧進行預先調(diào)平，避免裝入后加載不均勻，同時設置的連接螺釘也能夠在軸向加載彈簧裝配時能夠避免加載彈簧的變形。

軸向壓力傳感器57的左右兩端分別于軸向傳感器固定座54和軸向彈簧頂壓座532螺紋固定。軸向加載外端蓋551螺紋連接有軸向加載螺桿56，軸向加載螺桿伸入軸向套筒52內(nèi)并頂壓在軸向傳感器固定座上。

軸向加載外端蓋上設有對軸向加載螺桿的外周面施加壓力的軸向加載裝置壓力件和設置在軸向加載裝置壓力件581與軸向加載螺桿之間的軸向加載裝置柔性頂壓件582。軸向加載裝置壓力件與徑向加載裝置壓力件的結(jié)構(gòu)相同，軸向加載裝置柔性頂壓件582與徑向加載裝置柔性頂壓件結(jié)構(gòu)相同，不予贅述，軸向加載裝置柔性頂壓件582同樣是為了能夠提高徑向加載裝置的加載精度，滿足微型軸承對軸向加載力的要求。軸向加載彈簧的布局與徑向加載彈簧的布局相同，可以根據(jù)軸承試驗機所需要的加載力的不同，調(diào)整軸向加載彈簧與徑向加載彈簧的具體型號和數(shù)量。軸向加載螺桿和徑向加載螺桿上均設有方便加載的手柄7。

定位襯套27上還設有定位襯套散熱孔272，徑向加載套設有三個沿徑向加載套周向均勻布置的徑向加載套散熱孔243，試驗頭壓蓋21上設有壓蓋散熱孔211，壓蓋散熱孔211與軸承試驗機外部連通。軸承試驗機設有通過徑向加載裝置穿孔271、定位襯套散熱孔272、徑向加載套散熱孔243、壓蓋散熱孔211的第一散熱通道。左襯套定位孔貫穿所述的左襯套，右襯套定位孔貫穿所述的右襯套，左襯套定位孔的兩端分別與軸承試驗機外部和徑向加載裝置穿孔271連通，右襯套定位孔的兩端分別與軸承試驗機外部和徑向加載裝置穿孔271連通，軸承試驗機上還設有通過左襯套定位孔的第二散熱通道擊通過右襯套定位孔的第三散熱通道。徑向加載套24上的徑向加載套散熱孔243使第一散熱通道貫穿徑向加載套。上述第一散熱通道為油潤滑油路循環(huán)通道，當軸承試驗機采用脂潤滑時，軸承試驗機可以采用風冷散熱；當軸承試驗機采用油潤滑時，軸承試驗機可以以潤滑油為介質(zhì)油冷卻。使用油潤滑時，左、右襯套定位孔內(nèi)設置柱塞以減少油路的出入口數(shù)量，簡化油路。保持第一散熱通道暢通，此時潤滑油通過第一散熱通道循環(huán)，潤滑油的油箱內(nèi)可以設置冷卻裝置對循環(huán)油路進行冷卻，達到散熱的目的。

本實用新型的軸承試驗機裝配時，將試驗頭放入底座中，聯(lián)結(jié)尼龍繩并向尼龍繩滴少許滑油，保證兩聯(lián)軸器間距1.5-2mm；將左端蓋裝入試驗頭壓蓋，并連接螺釘，整體置于試驗頭上方；保證兩聯(lián)軸器間距不變，將試驗頭與左端蓋緊密貼合；保證溫度傳感器安裝到位，測量頭準確貼合于被測軸承外圈，即可擰緊T型螺釘螺母；安裝右端蓋，并連接螺釘。

通電開啟計算機監(jiān)控系統(tǒng)，打開監(jiān)控程序主界面，在程序主界面上將實時顯示試驗轉(zhuǎn)速、徑向載荷、交替噴水時間、軸承外圈溫度、軸承振動、功耗電流、試驗周期、累計試驗時間等參數(shù)。對照監(jiān)控程序主界面上載荷的顯示值，首先用扳手旋轉(zhuǎn)徑向加載裝置的調(diào)節(jié)螺桿，使調(diào)節(jié)螺桿向下移動從而壓縮徑向加載彈簧，力的大小通過壓力傳感器顯示到監(jiān)控程序主界面上，施加力的大小根據(jù)試驗軸承的試驗要求確定，一般為被試驗軸承額定動載荷的15%～25%。軸向加載裝置的調(diào)節(jié)方法與徑向加載裝置調(diào)節(jié)方法相同。

在計算機監(jiān)控程序中根據(jù)事先設定好的轉(zhuǎn)速步驟對兩套試驗軸承進行性能及耐久性試驗，整個試驗過程中試驗監(jiān)控程序主界面實時顯示試驗轉(zhuǎn)速、徑向載荷、軸向載荷、軸承外圈溫度、軸承振動、功耗電流、試驗周期、累計試驗時間等參數(shù)，并將上述試驗參數(shù)保存在計算機的數(shù)據(jù)庫中。試驗過程如出現(xiàn)異常情況，由計算機監(jiān)控程序發(fā)出報警提示并停機。試驗結(jié)束后停機拆出兩套試驗軸承，對軸承外觀、軸承精度以及游隙進行檢測，同時將上述參數(shù)的數(shù)據(jù)進行計算機處理，最終作出試驗軸承的性能及耐久性試驗結(jié)論。

本實用新型的軸承試驗機的加載裝置的具體實施例：軸承試驗機的加載裝置與上述軸承試驗機的具體實施例中所述的軸向加載裝置或者徑向加載裝置的結(jié)構(gòu)相同，不再贅述。

本實用新型的軸承試驗機及其加載裝置的其他實施例中，上述徑向加載裝置可以采用與上述軸向加載裝置相同的結(jié)構(gòu)；上述軸向/徑向加載彈簧還可以設置在螺桿與加載頭之間，在螺桿的一端設置彈簧頂壓盤，在加載頭上設置相對應的彈簧頂壓板；上述軸向加載裝置的壓力傳感器可以設置在加載彈簧與加載頭之間，加載頭上設置壓力傳感器固定板，此時加載彈簧頂壓座應設置在加載彈簧安裝座與加載頭之間，以方便連接螺釘?shù)陌惭b；上述柔性頂壓件可以為橡膠螺釘，此時柔性頂壓件與壓力件為一體式結(jié)構(gòu)；上述定位襯套可以為籠式結(jié)構(gòu)；上述左、右襯套可以設置在定位襯套內(nèi)部，左、右襯套的外周面上設置螺紋孔，通過定位襯套上設有與螺紋孔對應的沉孔，通過螺釘將定位襯套與左、右襯套固定在一起；上述定位孔可以為盲孔；上述在壓力件與柔性頂壓件構(gòu)成的阻力機構(gòu)對加載螺桿施加朝向垂直于加載機構(gòu)施力方向的壓力時，阻力機構(gòu)的安裝位置不受限制，比如徑向加載裝置柔性頂壓件可以與徑向加載端蓋沿試驗主軸徑向并列設置，可以設置在徑向加載套的外，也可以設置在徑向加載套內(nèi)部；上述連接螺釘還可以與加載彈簧的數(shù)量不是一一對應，此時軸向加載彈簧可以不套設在連接螺釘上，加載彈簧與連接螺釘并列設置。