[发明专利]柔性预紧结构、测试工装以及高速轴承试验机

说明书

本申请涉及一种柔性预紧结构、测试工装以及高速轴承试验机，轴承柔性预紧结构包括芯轴以及套设于芯轴外的轴承座，轴承套设于芯轴外且轴承的内圈与芯轴相固定，轴承外套设有位于轴承座与轴承之间的过渡套，所述过渡套与轴承的外圈相固定，所述过渡套的外周壁与轴承座的内周壁之间具有间距，所述轴承座具有延伸至过渡套一侧的加载环板，所述加载环板与轴承座之间具有间距，且所述加载环板与过渡套之间设置有迫使二者始终有相互远离的趋势的弹性件。本申请具有对高速轴承的测试精度较高的效果。

技术领域

本申请涉及轴承试验机的领域，尤其是涉及一种柔性预紧结构、测试工装以及高速轴承试验机。

背景技术

试验机是一种检测轴承的转速以及使用寿命等参数的测试设备，其可以通过对轴承进行径向加载来模拟轴承的实际负载。

在如今的试验机中，测试轴承通常安装在旋转的芯轴上，其内圈与芯轴相固定，外圈限制在固定的轴承座内，通过芯轴的旋转带动测试轴承的内圈与外圈发生相对转动。但由于滚动体在实际使用过程中，其与内圈的滚道以及外圈的滚道并未完全贴合（即存在一定的游隙），使得在轴承的转动过程中，滚动体相对于内圈以及外圈并非是纯滚动的状态，会发生一定的相对滑动。经过行业内的专业人士多年的实验以及模拟发现，滚动体的寿命以及最高转速与轴承的轴向预紧力有很大的关系，其最合适的预紧力即是使滚动体与内圈以及外圈均呈略过盈的状态。

因而在测试轴承的预紧结构中，会对测试工装的一侧施加一个轴向的预紧力，其通常施加在一侧的测试轴承的外圈上，然后通过轴承内圈至芯轴传递至另一侧的测试轴承上以实现两侧测试轴承的轴向预紧。

但是传统的预紧方式会存在一定的弊端，由于刚性预紧以及通过单侧传递预紧力的过程中，两侧测试轴承的预紧力并不完全相同，因而会导致两侧的测试轴承在测试过程中存在偏差（例如寿命、温度、转速等参数），影响实际的测试结果。另外，由于需要对测试轴承进行轴向加载，因而测试轴承的外圈与轴承座之间需要发生一定的相对位移，那就导致了测试轴承的外圈始终需要与轴承座之间存在一定的间隙，即间隙配合的连接方式。但是测试轴承在转动的过程中，其滚动体并不会只发生理论上的滚动，还会存在一定的相对滑动，进而导致测试轴承的外圈在测试过程中会发生一定的蠕动，从而影响滚子的正常运动，同时还会在一定程度上造成外圈的振动，使得外圈与轴承座之间发生摩擦、磨损而导致温升，极大地影响了测试精度。

发明内容

为了提高高速轴承的测试精度，本申请提供一种柔性预紧结构、测试工装以及高速轴承试验机。

第一方面，本申请提供的一种轴承柔性预紧结构采用如下的技术方案：

一种轴承柔性预紧结构，包括芯轴以及套设于芯轴外的轴承座，轴承套设于芯轴外且轴承的内圈与芯轴相固定，轴承外套设有位于轴承座与轴承的外圈之间的过渡套，所述过渡套与轴承的外圈相固定，所述过渡套的外周壁与轴承座的内周壁之间具有间距，所述轴承座具有延伸至过渡套一侧的加载环板，所述加载环板与轴承座之间具有间距，且所述加载环板与过渡套之间设置有迫使二者始终有相互远离的趋势的弹性件。

通过采用上述技术方案，首先，过渡套与加载环板之间的间距使过渡套具有一定的轴向窜动间隙，并且，在当加载环板固定时，由于过渡套与加载环板之间并不接触，那么过渡套所对轴承的外圈施加的轴向载荷近似可以通过弹性件的弹性模量来支持，从而使得轴承试验机两侧的轴承都可以具有近似相同的轴向预紧载荷，减小两侧工位之间的差距，减小一侧的轴承由于过早的失效而导致停机的情况。另外，由于过渡套与轴承的外圈固定，因而其二者可以近似看作为一个整体，那么其整体质量也会升高，因而在当轴承的外圈具有蠕动的趋势时，其整体会发生偏移的角度更小，另一方面，由于过渡套整体较为厚重，过渡套与轴承座之间的窜动对轴承的外圈所造成的影响也较小，减小了轴承在高速测试环境中造成的温升，从而可以有效地提高测试过程中的准确性。

优选的，所述弹性件包括压缩弹簧，所述压缩弹簧于过渡套的周向设置有多个，所述加载环板上设置有供压缩弹簧的一端穿设的第一弹簧槽，所述过渡套上设置有供压缩弹簧的另一端穿设的第二弹簧槽。