[发明专利]角接触球轴承疲劳寿命试验台

说明书

一、技术领域

本发明属于机械工程技术领域，具体涉及一种角接触球轴承疲劳寿命试验台。

二、背景技术

现有技术：当前，角接触球轴承疲劳寿命试验装置大多采用卧式结构，电机驱动，经带传动增速，液压施加轴向预紧力。但是此类试验台普遍存在以下明显的缺点：

1)动力源(驱动部件)与被试轴承通过联轴器连接，轴系的同轴度较差，加之有些试验台采用带轮传动，因此，试验过程中产生的冲击载荷和噪声，导致轴承疲劳寿命试验结果误差较大；

2)卧式结构一般采用液压加载(或其他较复杂的机械加载)技术，导致加载系统结构复杂，成本高；

3)被试轴承部分结构复杂，安装拆卸繁琐，操作不方便；

4)采用传统的机械传动增速技术，试验台高速性能较差，仅适用于为中低速度(一般小于10000rpm)。

三、发明内容

技术问题：本发明针对目前角接触球轴承疲劳寿命试验装置设计中存在的问题，提供了一种新型的角接触球轴承疲劳寿命试验台，该装置高速性能优越、试验结果准确且结构简单成本低。

技术方案：本发明所采用的技术方案是：

一种角接触球轴承疲劳寿命试验台，该试验台包括驱动装置、被试轴承组件、加载装置和一个立式的试验台架：

驱动装置设于试验台架的顶部，该驱动装置由变频器和高频电机组成，高频电机的传动轴上设有待试角接触球轴承；高频电机用于超高速驱动被试角接触球轴承，被试轴承通过精密磨削的安装孔与高频电机的传动轴连接；

被试轴承组件放置于试验台架的下方，该组件包括加载套、轴承座、挡圈和固定部件：加载套设于试验台架底座上的固定部件内，加载套的外侧壁与固定部件之间设有限位装置，使得加载套能在限位范围内上下滑动，轴承座设于加载套内，轴承座内的底面设有挡圈；

加载装置为一个加载杠杆，加载杠杆设置于试验台架的底座上，加载杠杆的一端与加载套的底部相抵、另一端施加载荷。

其中，加载杠杆通过砝码施加载荷。

本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台的工作过程为：通过变频器实现高频电机无级变速，传动轴带动角接触球轴承在一定预紧力下高速旋转，采用砝码调节加载轴向预紧力，开展各种转速、载荷工况下的角接触球轴承疲劳寿命试验。

有益效果：本发明提供了一种角接触球轴承疲劳寿命试验台，突破目前现有角接触球轴承疲劳寿命试验装置结构复杂、价格昂贵，操作繁琐，噪声较大等缺点，能简便地模拟各种工况下角接触球轴承疲劳寿命试验，取得良好的试验效果。其优点在于：

1)本发明中，角接触球轴承通过精密传动轴直接与高频电机刚性连接，高频电机直接驱动角接触球轴承，保证了电机传动轴与轴承精密主轴的同轴度，实现“零传动”，极大地减小了试验过程中产生的冲击载荷和噪声对疲劳试验的影响；

2)本发明的试验装置采用立式结构布局，使得通过杠杆加载成为现实，与传统的液压传动加载机构相比，本发明杠杆加载载荷可调、调节幅度大、结构简易、操作方便、成本低廉；

3)通过中高频变频器驱动高频电机带动被试轴承，实现被试轴承的无级变速，加之“零传动”技术，已实现工作转速9万转/分的平稳运行；

4)本发明的简易立式结构装置，滚动轴承为开放式布局，可以方便球轴承的安装与拆卸。

四、附图说明

图1是本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台的结构示意图。

图中：1-高频电机；2-传动轴；3-待试角接触球轴承；4-挡圈；

5-试验台架；6-加载杠杆；7-加载套；8-轴承座；

9-变频器；10-砝码；11-固定部件；12-限位装置。

五、具体实施方式

实施例1

本发明的角接触球轴承疲劳寿命试验台结构为：

一种角接触球轴承疲劳寿命试验台，该试验台包括驱动装置、被试轴承组件、加载装置和一个立式的试验台架5：

驱动装置设于试验台架5的顶部，该驱动装置由变频器9和高频电机1组成，高频电机1的传动轴2上设有待试角接触球轴承3；

被试轴承组件同轴设置于上述高频电机1的下方，该组件包括加载套7、轴承座8、挡圈4和固定部件11：加载套7设于试验台架5底座上的固定部件11内，加载套7的外侧壁与固定部件11之间设有限位装置12，使得加载套7能在限位范围内上下滑动，轴承座8设于加载套7内，轴承座8内的底面设有挡圈4；

加载装置为一个加载杠杆6，加载杠杆6设置于试验台架5的底座上，加载杠杆6的一端与加载套7的底部相抵、另一端通过砝码10施加载荷。

其中，变频器选取：西门子电器有限公司生产的变频器CD2000A(B)；高频电机选取：西门子电器有限公司生产的高频电机4SD90A。