[实用新型]一种大型恒载荷关节轴承寿命试验机

说明书

技术领域

本实用新型属于试验设备，尤其是指一种关节轴承试验机。

背景技术

随着航空航天技术的高速发展，对自润滑关节轴承的需求越来越多，要求也越来越高。自润滑型关节轴承的关键技术在于衬垫，国产衬垫的研究与制造虽与国外有较大差距，但也有了一定的发展，正处在提高阶段。尤其是航空航天用的关节轴承的衬垫以前主要依靠进口，常常受到国外的限制，因此必须提高国产衬垫技术水平。而要提高，就必须不断试验，不断改进。因此测定轴承衬垫磨损的试验设备需求量也不断增加。目前市场上此类设备以液压加载为主，控制复杂，制造成本高，使用时对能源的消耗也非常大，液压油经常泄漏，同时噪音大，对试验室造成多重污染。

发明内容

本实用新型提供一种大型恒载荷关节轴承寿命试验机液压加载设备控制复杂，制造成本高，能源消耗大，液压油经常泄漏，噪音大，对试验室造成多重污染的问题。

本实用新型的技术方案是：减速机与主机架固定连接，同步带分别与变频电机、减速机连接，惯性飞轮与减速机输入端连接，曲柄盘与减速机输出端转动连接，摇杆臂与增速齿轮箱转动连接，摇杆臂通过连杆与曲柄盘曲柄摇杆连接，增速齿轮箱通过扭矩传感器、弹性联轴器与试验工装的轴连接，试验工装的上部通过自锁式液压千斤顶和负荷传感器与一级杠杆相连，二级杠杆的末端连有砝码悬挂装置，砝码悬挂装置下端有砝码托架，砝码位于砝码托架上，杠杆水平指针与一级杠杆、二级杠杆固定连接，二级杠杆的首端有配重装置，配重微调手轮与配重装置连接，试验工装的下部连有磨损量测量装置，在增速齿轮箱的主轴上装有扭角测量装置，手压泵与主机架固定连接，手压泵手柄与手压泵连接，手压泵泄油开关位于手压泵上。

本实用新型的优点在于：结构新颖，操作简单，测量精度高，使用成本极低，可测量径向载荷、自润滑衬垫的摩擦扭矩、摆动角度、和磨损量，节能效果非常明显。径向载荷采用杠杆砝码加载，精度高稳定性好，节能环保，采用自锁式千斤顶和手压泵调节杠杆水平，方便省力，摆动加载采用变频电机控制曲柄摇杆机构，采用无急回特性的曲柄摇杆机构，摆动更加平稳，摇杆输出端采用增速机构，可实现大角度摆动，曲柄摇杆输入端加惯性飞轮，摆动机构运行平稳，节省能量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的左视图；

图中，试件1、惯性飞轮2、手压泵3、扭角测量装置4、手压泵泄油开关5、增速齿轮箱6、手压泵手柄7、扭矩传感器8、弹性联轴器9、配重微调手轮10、配重装置11、一级杠杆12、二级杠杆13、负荷传感器14、自锁式液压千斤顶15、杠杆水平指针16、减速机17、试验工装18、砝码悬挂装置19、磨损量测量装置20、主机架21、砝码22、砝码托架23、连杆24、同步带25、变频电机26、曲柄盘27、摇杆臂28。

具体实施方式

减速机17与主机架21固定连接，同步带25分别与变频电机26、减速机17连接，惯性飞轮2与减速机17输入端连接，曲柄盘27与减速机17输出端转动连接，摇杆臂28与增速齿轮箱6转动连接，摇杆臂28通过连杆24与曲柄盘27曲柄摇杆连接，增速齿轮箱6通过扭矩传感器8、弹性联轴器9与试验工装18的轴连接，试验工装18的上部通过自锁式液压千斤顶15和负荷传感器14与一级杠杆12相连，二级杠杆13的末端连有砝码悬挂装置19，砝码悬挂装置19下端有砝码托架23，砝码22位于砝码托架23上，杠杆水平指针16与一级杠杆12、二级杠杆13固定连接，二级杠杆13的首端有配重装置11，配重微调手轮10与配重装置11连接，试验工装18的下部连有磨损量测量装置20，在增速齿轮箱6的主轴上装有扭角测量装置4，手压泵3与主机架21固定连接，手压泵手柄7与手压泵3连接，手压泵泄油开关5位于手压泵3上。

关节轴承在施加恒定径向载荷的情况下，使关节轴承内圈相对于外圈按一定角度摆动，通过测量扭矩和径向载荷来测定自润滑关节轴承的摩擦系数，通过测量外圈沿径向载荷的方向的位移来测定关节轴承自润滑衬垫的磨损量。

首先选择自润滑关节轴承样件1要求的试验摆动角度。因为本实用新型采用的无急回特性的曲柄摇杆机构，因此摆动角度调整时，曲柄和摇杆的长度都需要调整。本实用新型采用的方法是按需要的曲柄和摇杆长度，在曲柄盘和摇杆臂上打孔来连接连杆实现角度的调整。接下来将自润滑关节轴承样件1装在试验工装内，将试验工装上部的与自锁式千斤顶的下部连接，试验工装侧面的连接轴与弹性联轴节相连。加载前通过杠杆配重和配重微调手轮将一级杠杆和二级杠杆调水平，加砝码前负荷传感器示数清零，按关节轴承样件1的试验载荷选取适当的砝码，一块一块加在砝码悬挂机构上，每加一块砝码，二级杠杆会明显向下倾斜，此时锁紧手压泵的锁紧开关，按压手压泵的手柄，直至水平指针对准零刻度，直至加满需要的载荷，此时电脑软件中显示的径向载荷与砝码的标称值在误差允许范围内，即完成径向力加载。在电脑软件上设好摆动频率、摆动次数、数据采集间隔，即可开始试验，试验过程中变频电, 变频电机通过同步带驱动减速机输入端高速旋转带动曲柄旋转，从而使摇杆往复摆动。减速机的输入端加有惯性飞轮，输出端的曲柄盘也相当于一个惯性飞轮，运行过程中对减速机的冲击较小，同时节省变频电机的能量消耗。另外标准的曲柄摇杆机构摇杆摆动角度大载荷时一般不大于±45°，本实用新型在摇杆输出端增加增速齿轮箱，可实现大角度摆动，本实施例中摆动角度可达到±80°，试验达到规定的试验次数后会自动停机。试验结束后需要卸掉径向载荷时将手压泵的泄油开关慢慢打开，二级杠杆向下倾斜，砝码落在砝码托架上，防止卸下砝码时二级杠杆突然翘起，造成冲击。