[发明专利]一种模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台

说明书

本发明提供了一种模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台，包括三相异步电动机，三相异步电机为一号轴承座和二号轴承座提供旋转动力，使得过盈装配到一号轴承座和二号轴承座上的被试件轴瓦能够围绕曲轴中心的旋转运动，一号轴承座安装在三号传动齿轮内侧，二号轴承座安装在四号传动齿轮内侧，曲轴的主轴穿过一号轴承座、二号轴承座、三号传动齿轮和四号传动齿轮中心并留有间隙，液压作动器为曲轴的曲拐提供周期性交变载荷；曲轴的两个轴端均通过弹性支承固定于试验台上。本发明所述的模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台，既可以模拟整机的轴瓦受力情况，又能避免需要驱动曲轴、建立动平衡和在旋转轴上施加动态载荷的难题。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，尤其是涉及一种模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台。

背景技术

主轴瓦作为柴油机关键零件，轴瓦磨损、发热等故障依然是业内聚焦的重点问题，并且轴瓦故障可能引发曲轴失效、机体轴承孔失效等重大故障，所以，需要对轴瓦进行部件试验以评估其产品性能和寿命，从而提高轴瓦在发动机中的可靠性。真实发动机中，气缸爆发压力作用于活塞，经连杆传导到达曲轴曲拐，曲轴在曲拐作用力下往往承受弯矩，进而导致主轴瓦承受偏载或不均匀载荷，故而轴瓦上所受载荷无论大小、方向，还是承载部位，情况都极为复杂。

现有的轴瓦试验台往往采用直轴或阶梯轴配合轴瓦进行试验，试验中使直轴旋转，并由凸轮轴或液压作动器为轴承座施加单一方向或交变的线性载荷，进而考核轴瓦的疲劳性能，但是如此使得轴瓦受力情况过于理想化，与整机工况有较大不同；而若想引入真实状态曲轴进行轴瓦的部件试验，则对于曲轴的旋转、动平衡、载荷施加等方面的考虑又过于复杂，甚至不如直接进行发动机的整机台架试验，与部件考核简易性及可实现性的初衷相背离。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台，以解决在模拟整机的轴瓦受力情况时，需要驱动曲轴、建立动平衡和在旋转轴上施加动态载荷的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台,包括三相异步电动机、曲轴、液压作动器，三相异步电机为一号轴承座和二号轴承座提供旋转动力，使得过盈装配到一号轴承座和二号轴承座上的被试件轴瓦能够围绕曲轴中心的旋转运动，一号轴承座安装在三号传动齿轮内侧，二号轴承座安装在四号传动齿轮内侧，曲轴的主轴穿过一号轴承座、二号轴承座、三号传动齿轮和四号传动齿轮中心并留有间隙，液压作动器为曲轴的曲拐提供周期性交变载荷；曲轴的两个轴端均通过弹性支承固定于试验台上。

进一步的，所述三相异步电动机通过传动轴、一号传动齿轮、二号传动齿轮、三号传动齿轮和四号传动齿轮为一号轴承座、二号轴承座提供动力。

进一步的，所述一号传动齿轮和三号传动齿轮啮合，二号传动齿轮和四号传动齿轮啮合，传动轴外部分别固定套接一号传动齿轮和二号传动齿轮，一端固定连接至三相异步电动机，由三相异步电动机为传动轴提供驱动力。

进一步的，所述三号传动齿轮与一号轴承座通过螺栓连接固定为一体，四号传动齿轮与二号轴承座通过螺栓连接固定为一体。

进一步的，所述曲轴的第一曲轴轴端通过一号弹性支承固定于试验台上，第二曲轴轴端通过二号弹性支承固定于试验台上。

相对于现有技术，本发明所述的模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台具有以下优势：

(1)本发明所述的模拟真实轴承载荷状态下的发动机主轴瓦试验台，驱动轴承座自身旋转，将曲轴固定并为其施加载荷，使得作用力通过曲轴轴颈直接作用到轴承座的轴瓦上，这样既可以模拟整机的轴瓦受力情况，又能避免需要驱动曲轴、建立动平衡和在旋转轴上施加动态载荷的难题。