[发明专利]轴承耐久性测试装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及对主要是限滑差速器中的轴承（特别是可以通过当前齿轮磨损测试规程的差速器中的轴承）的耐久性进行评价的测试装置和操作方法。

背景技术

当前，有很多针对具体汽车构件的性能的汽车测试。存在L-37标准测试和L-37低温变型。这些测试也已知为ASTMD-6l2l，并且一般被用来评价在低速高扭矩运行条件下的准双曲面车轴（hypoid axle）中的齿轮润滑剂的负荷磨损和极压特性。

典型的L-37测试由准双曲面车轴组成，该准双曲面车轴利用自动变速器通过驱动轴连接到V-8汽油动力发动机。车轴上的负载由连接到车轴每一端的两个大测功器来控制。高速低扭矩的磨合发生在以下情况：440 rpm的车轴转速、295 ℉的润滑剂温度和394 lb-ft（9460 lb-in）的扭矩，并持续100分钟。初始磨合阶段后，在大约80 rpm的车轴转速、每轮1740 lb-ft（41800 lb-in）（2359 N-MM）的扭矩、车轴温度维持在接近恒定的135 ℃（275 ℉）下进行二十四小时的低速测试。在测试结束时，检查环形齿轮和小齿轮的基本磨损、黏附磨损、塑性变形和表面疲劳。在运行测试条件下，L-37测试通常被认为是可以区分能够保护齿轮和不能够保护齿轮的齿轮润滑剂的严格测试。然而，L-37测试主要查看齿轮磨损和点蚀性能。申请人不认为它充分预测了轴承耐久性。事实上，申请人已使齿轮润滑剂顺利通过了L-37测试，但在诸如福特汽车公司（Ford Motor Company）开发的路上R-392测试之类的路上测试中却失败了。可以想象，让润滑剂在车辆情形中上路并且失效是不利的。

R-392测试是覆盖大约10000英里的路上车内测试。小齿轮头部轴承是内圈滚道上由疲劳损伤造成的主要失效点。因此，R-392是着眼于轴承对车轴测试进行评价的良好测试。然而，R-392采用组合重量达14000磅的带拖车的实际车辆，在包括城市和公路行驶的路线上，在亚利桑那州花费十四天完成。对于东海岸制造商而言，前往亚利桑那州并购买新卡车以及进行14天测试，可能是特别昂贵的。

还存在通常在差速器上执行的其它测试，包括主要查看润滑剂对齿轮刮擦的影响的L-42测试。还存在评价润滑油的热稳定性和氧化稳定性的L-60-1测试。FE-8测试是针对风力涡轮机性能的轴承测试。其它测试程序也可用于在各种条件下测试润滑剂，但没有一种被视为充分解决了轴承的耐久性，特别是在差速器中。

因此，轴承耐久性测试被视为是必需的，以便提供能力，同时优选在无需经历车内测试的情况下在确定齿轮润滑剂的通过-不合格品质的努力中提供可重复的结果，这是因为齿轮润滑剂涉及轴承耐久性。

还需要能够准确预测令人满意的齿轮润滑剂性能的实验室测试，这是因为齿轮润滑剂性能也涉及轴承耐久性。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的轴承耐久性测试装置和/或它的使用方法。

本发明的当前优选实施例的另一目的是提供一种用于评价轴承耐久性的改进的测试系统，并且更特别地，提供一种通过随其使用的润滑剂评价轴承耐久性的方法。

所使用的优选测试具有稍微类似于ASTMD-6121（L-37车轴测试）指定的构件，其中车轴测功器被连接到诸如具有3.73齿轮比的福特8.8”准双曲面车轴之类的车轴上。可以采用诸如5.7升350 cid的火花点火发动机之类的V-8发动机和诸如GM 4L60E之类的4速自动变速器。小齿轮扭矩计（诸如0到2035 Nm（0-18000 lb-in）范围的Himmelstein MCRT非接触式扭矩计）还与J型热电偶连接。最后，采用了测试控制中所用的内部软件以及每20秒数据取样的数据采集速率。也可以使用其它取样数据周期和其它软件。

具体的测试条件是基于R-392测试中所经历的条件而得到的。R-392测试是一种路上测试，在该路上测试中，工程师评价卡车及其差速器在这种测试下运行的情况。具体地，在该测试中，轻型卡车拉着加载拖车在高温环境下通过具体路线。各车辆制造商都有具体的测试路线和要求，包括总行驶里程、负荷等级以及行驶路线的顺序。