[发明专利]低温大温变关节轴承测试平台及关节轴承的测量方法

说明书

本发明提供一种低温大温变关节轴承测试平台及其关节轴承的测量方法。该低温大温变关节轴承测试平台包括：运动与载荷模拟系统；环境测量与控制系统；可编程逻辑控制器；上位机；以及测量与数据采集系统，包括游隙与磨损量测量装置，所述游隙与磨损量测量装置与所述运动与载荷模拟系统及环境测量与控制系统连接，并与所述可编程逻辑控制器电连接，所述测量与数据采集系统将测量数据传输给所述可编程逻辑控制器并受到所述可编程逻辑控制器的控制。实现关节轴承在特殊工况环境下的磨损量及原位游隙测量，为研究检验特殊工况下关节轴承性能参数及其影响因素、设计优化适用于特殊工况环境的关节轴承提供手段，保证关节轴承的可靠性。

技术领域

本发明涉及轴承试验设备技术领域，特别是涉及一种低温大温变关节轴承测试平台及其关节轴承的测量方法。

背景技术

目前，日本NTN轴承有限公司的Shimizu T等利用由电动机、曲柄摇杆结构实现摆动的关节轴承摆动磨损试验机进行了相关的轴承磨损试验。英国皇家航空研究院的Lancaster J K等使用的关节轴承变载荷寿命试验机利用液压往复执行元件实现摆动，通过液压加载。Sliney H E等、Harold E等等人利用美国国家宇航局(NASA)的热感应式关节轴承试验机对衬垫材料的摩擦磨损性能进行了研究，该试验机使用电磁感应加热的方式可使试验轴承的温度达到340℃，并可在真空环境试验。其可同时通过液压施加轴向载荷，通过气动施加径向载荷径，利用液压往复结构实现摆动。但是，上述的关节轴承试验机均无法实现关节轴承的磨损量与原位游隙的同时测量，影响关节轴承的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对目前关节轴承试验无法对关节轴承的磨损量与原位游隙的同时测量的问题，提供一种实现关节轴承的磨损量与原位游隙的同时测量的低温大温变关节轴承测试平台及其关节轴承的测量方法。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种低温大温变关节轴承测试平台，适用于在低温、大温变、真空、气氛环境下对关节轴承试验，所述低温大温变关节轴承测试平台包括：

运动与载荷模拟系统，所述运动与载荷模拟系统用于低温、大温变、真空、气氛环境下夹持所述关节轴承，并实现所述关节轴承运动加载；

环境测量与控制系统，与所述运动与载荷模拟系统配合，用于测量与控制所述关节轴承所处的环境氛围，使得所述关节轴承处于低温、大温变、真空、气氛环境下进行试验与测量；

可编程逻辑控制器，与所述运动与载荷模拟系统、环境测量与控制系统电连接，实现所述关节轴承试验中运动与载荷、环境温度与气氛的控制；

上位机，与所述可编程逻辑控制器电连接，以使所述可编程逻辑控制器获取所述上位机的控制指令并执行，并将获取的数据信号传输给所述上位机；以及

测量与数据采集系统，包括游隙与磨损量测量装置，所述游隙与磨损量测量装置与所述运动与载荷模拟系统及环境测量与控制系统连接，用于在低温、大温变、真空、气氛环境下测量所述关节轴承的磨损量与原位游隙，并与所述可编程逻辑控制器电连接，所述测量与数据采集系统将测量数据传输给所述可编程逻辑控制器并受到所述可编程逻辑控制器的控制。

在其中一个实施例中，所述游隙与磨损量测量装置包括探测组件、角锥镜组件以及双向加载组件，所述角锥镜组件安装于所述运动与载荷模拟系统的轴承夹具主体，所述探测组件与所述角锥镜组件配合用于对所述关节轴承的磨损量进行测量，所述双向加载组件设置于所述环境测量与控制系统的真空室并可运动地穿过所述真空室，并与所述探测组件及所述角锥镜组件配合，用于测量所述关节轴承的原位游隙。

在其中一个实施例中，所述角锥镜组件包括角锥镜固定支架以及游隙测量角锥镜，所述角锥镜固定支架安装于所述轴承夹具主体，所述角锥镜固定支架内安装所述游隙测量角锥镜，用于测量所述关节轴承的原位游隙。