[发明专利]一种单点支撑关节轴承性能试验机

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验机，尤其是涉及一种单点支撑关节轴承性能试验机，该试验机主要用于航空机体关节轴承在单点支撑工况下的模拟寿命试验，它属于航空航天技术领域。

背景技术

一般轴承应用选型以轴承极限转速、基本额定动载荷或基本额定静载荷为依据进行选型，但对于航空机体上应用的单点支撑关节轴承来说，如飞机操纵系统、缝翼、尾翼等部位的关节轴承，由于飞机结构设计的特殊性，不仅轴承的支撑方式为单点支撑，而且轴承的配合设计和安装方式设计也不同于常规机器设备轴承配合和安装的设计，其受力的非对称性，将造成轴承磨损的非常规性，从而带来轴承疲劳寿命理论的不适用性，故一般轴承选型依据不适用于单点支撑轴承的选型。

滚动轴承的性能测试设备是不能用来评价关节轴承的性能，故不能用做选型依据，而目前关节轴承的性能测试设备一般都是采用双点支撑或多点支撑，该工况下关节轴承能承受更大的载荷，而且受力均匀，此工况试验与航空机体上应用的单点支撑关节轴承，实际应用完全不同，其模拟的参数与受力方式相差甚大，故双支点支撑工况下关节轴承性能测试结果不能真实反应单点支撑工况下关节轴承的实际使用性能，因此也不能为其选型提供较为有力的技术支持。

公开日为2015年11月18日，公开号为105067263A的中国专利中，公开了一种名称为“尾桨式直升机尾旋翼配套组合关节轴承寿命试验机”的发明专利。该专利伺服驱动油缸通过变距叉架带动变距拉杆的上端作上下往复运动，变距拉杆的下端带动桨叶翻转，变距拉杆的上下两端安装有实验关节轴承。虽然该发明能够满足四支臂的尾旋翼配套组合关节轴承综合服役寿命试验，能够模拟各关节轴承工作中所承受的真实载荷和真实运动，但是对于航空机体上应用的单点支撑关节轴承来说，不仅轴承的支撑方式为单点支撑，而且轴承的配合设计和安装方式设计也不同于常规机器设备轴承配合和安装的设计，其受力的非对称性，将造成轴承磨损的非常规性，从而带来轴承疲劳寿命理论的不适用性，故其还是存在上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，对关节轴承及相关零部件实际工况进行模拟试验，从而寻找出影响关节轴承及相关零部件使用性能及寿命的关键因素，安全可靠，互换性强的单点支撑关节轴承性能试验机。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该单点支撑关节轴承性能试验机，包括电机、控制器、变频器、减速器、减速分配器和多个联轴器，所述电机通过联轴器与减速器相连，该减速器通过联轴器与减速分配器的输入轴相连，控制器的控制线与变频器相连，变频器连接在电机上，其特征在于：还包括试验单元、支座单元、加载装置、压力传感器、位移测量装置、工作台和多个加装扭矩传感器，减速分配器与试验单元通过加装扭矩传感器和联轴器连接，试验单元安装在支座单元上，加载装置通过压力传感器将载荷施加到试验单元上，位移测量装置连接在试验单元的一侧，电机、减速器、减速分配器、支座单元和加载装置均固定在工作台上，变频器和控制器固定在工作台的侧面；结构合理，试验单元与支座单元组成的一种外圈加载外圈驱动结构装置，安全可靠。

作为优选，本发明所述支座单元包括支架、调整环、销轴座、销轴和防松卡板，销轴座与支架采用紧配合加螺钉连接，销轴与销轴座采用紧配合加螺纹连接，防松卡板的一端与销轴连接，该防松卡板的另一端与支架连接，调整环套装在销轴上。

作为优选，本发明所述试验单元包括负荷体、支撑轴承、轴承座、试验轴承和传动方轴，试验轴承外圈安装在轴承座内，轴承座安装在支撑轴承内圈上，轴承座上开有注脂孔，支撑轴承外圈装在负荷体内，传动方轴与轴承座相连，试验轴承内圈安装在支座单元的销轴上；试验单元通过负荷体与衬套结构可以适用不同尺寸的试验轴承和支撑轴承，互换性强。

作为优选，本发明所述支座单元为一个崖壁梁长度可调整的单点支撑机构；便于试验单元安装的同时也有利于真实模拟轴承的实际工况。

作为优选，本发明所述减速分配器采用一输入三输出端结构；使得相互之间的连接效率更稳定。

作为优选，本发明所述加装扭矩传感器、试验单元、支座单元、加载装置均为三个，减速分配器的三个输出轴分别通过加装扭矩传感器和联轴器与三个试验单元相连接，三个试验单元分别安装在三个支座单元上。

作为优选，本发明所述联轴器包括第一联轴器、第二联轴器和第三联轴器，电机通过第一联轴器与减速器相连，减速器通过第二联轴器与减速分配器相连，第三联轴器设置在加装扭矩传感器和试验单元之间。

作为优选，本发明所述试验轴承包括脂润滑和自润滑；使得工作效果更佳。