一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法技术

一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，所用的试验装置包括基座、设置在基座上方驱动试验轴承转动的内圈回转系统和外圈回转系统；外圈回转系统包括外圈主轴，在外圈主轴上套设有陪试轴承、轴向施力轴承和支承轴承；内圈回转系统包括内圈主轴，内圈主轴上套设有轴向施力轴承、支承轴承和径向加载轴承；两个轴向施力轴承的外侧均设置有轴向施力装置；径向加载轴承的上方设置有径向加载装置；陪试轴承的上方设置有传感器组；试验装置还包括润滑系统和测控装置，轴向施力装置、径向加载装置、润滑系统均与测控装置相连接。本发明专利技术提供一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，采用内外圈同时转动的方式，并且能够有效提高试验转速。

Test method for simultaneous rotation of inner and outer rings of cylindrical roller bearings

A test method of cylindrical roller bearing inner ring rotates at the same time, the test device comprises a base, bearing inner ring rotation test of rotating system and outer rotary drive system set the base; the outer rotary system comprises an outer ring spindle, the spindle sleeve is arranged in the outer ring with bearing, axial force bearing and bearing inner ring; the rotary system comprises an inner ring inner ring is sleeved on the spindle, spindle bearing, bearing axial force and radial bearing load bearing; lateral two axial force of the bearing are provided with axial force device; radial loading device is arranged above the radial load bearing; with a sensor group arranged above the test bearing test device also includes; the lubrication system and control device, the axial force device, radial loading device and the lubrication system are connected with the control device. The invention provides a test method for simultaneous rotation of inner and outer rings of cylindrical roller bearings, which adopts the mode of simultaneous rotation of inner and outer rings, and can effectively improve the test speed.

【技术实现步骤摘要】
一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法
本专利技术涉及轴承试验
，具体的说是一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法。
技术介绍
轴承是应用广泛的核心机械基础件，广泛应用于国民经济和国防事业各个领域，在国民经济中轴承被称为“工业的关节”。轴承作为一种标准化、专业化程度极高的产品，工况条件复杂，有时候即使外形做得一样甚至精度做得很高也不见得能达到实际要求，必须有一些特殊的检测试验设备模拟工况进行试验才能考核其是否达到所需的技术要求。因此在轴承的研发过程中，对轴承的试验是非常重要的一个环节。现有技术中的轴承试验方法大概可以分为三大类。一是内圈旋转而外圈固定的试验方法，因为普通轴承的工作模式大多数都是内圈旋转外圈固定，所以现有的多数轴承试验机均采用该试验方法；二是内圈固定而外圈转动的试验方法，如中国专利“CN201010254885.X”公开了一种“外圈旋转内圈固定的滚动轴承模拟试验方法”，重点通过速度和径向载荷两个方面对轴承进行试验；三是内圈和外圈同时转动的试验方法，如对航空发动机的中介轴承进行试验，但是因为这类轴承应用场合特殊，使用量少，而且设计难度和试验难度高，因此现有技术中针对这类轴承的试验方法及试验机都比较少。
技术实现思路
为了解决现有技术中的不足，本专利技术提供一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，采用内外圈同时转动的方式，并且能够有效提高试验转速，以满足各种不同型号圆柱滚子轴承的试验需求。为了实现上述目的，本专利技术采用的具体方案为：一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，用于该试验方法的试验装置包括基座，还包括设置在基座上方驱动试验轴承内圈转动的内圈回转系统和驱动试验轴承外圈转动的外圈回转系统，内圈回转系统的回转中心线和外圈回转系统的回转中心线位于同一条直线上；所述外圈回转系统包括外圈主轴，外圈主轴的一端轴向固定、另一端与试验轴承的外圈固定连接，在外圈主轴的中部还套设有陪试轴承；所述内圈回转系统包括内圈主轴，内圈主轴的一端轴向固定、另一端与试验轴承的内圈固定连接，在内圈主轴的中部还套设有径向加载轴承；在所述外圈主轴和内圈主轴的轴向固定端上均设有起支承作用的支承轴承，两个支承轴承的外圈均通过支承轴承座与试验装置的基座固定连接；在两个支承轴承的外侧均设有用于对其施加轴向载荷的轴向施力轴承，在轴向施力轴承和支承轴承之间设置有用于传递轴向载荷的隔套，所述两个轴向施力轴承的外侧均设置有轴向施力装置；所述径向加载轴承的上方设置有径向加载装置；所述陪试轴承的上方设置有传感器安装架，传感器安装架上固定设置有非接触式传感器组；所述内圈主轴和外圈主轴的轴向固定端还分别通过联轴器与变频电机连接；所述试验装置还包括润滑系统和控制系统，所述轴向施力装置、径向加载装置、润滑系统均与控制系统相连接。所述试验方法的具体步骤为：步骤一、根据试验轴承的试验需要，设定载荷谱，在载荷谱中包含内圈转速、外圈转速、润滑油油量、供油温度、试验时间和径向加载力六个参数；步骤二、根据载荷谱，在控制系统上调整径向加载力和变频电机的转向，先启动润滑系统，后启动变频电机；步骤三、两个变频电机分别通过联轴器驱动内圈主轴和外圈主轴旋转，进而带动试验轴承的内圈和外圈同时转动，根据载荷谱，控制系统自动调整径向加载装置的输出载荷，径向加载装置向径向加载轴承施加径向载荷并通过内圈主轴传递至试验轴承；步骤四、根据内圈主轴和外圈主轴的转速，控制系统自动调整两个轴向施力装置的输出载荷，轴向施力装置向轴向施力轴承施加载荷并通过隔套传递至支承轴承；步骤五、通过非接触式传感器组对试验轴承的运行状态进行监测，监测信息传输给控制系统；步骤六、载荷谱的内容试验完毕，控制系统自动关闭变频电机，内圈主轴和外圈主轴停止转动，试验结束。所述轴向施力轴承和支承轴承均为角接触轴承，所述径向加载轴承和陪试轴承均为圆柱滚子轴承。所述轴向施力装置施加的轴向载荷沿支承轴承的圆周方向均匀分布。所述两个变频电机分别通过联轴器驱动内圈主轴和外圈主轴做同向同速、同向异速、反向同速或者反向异速的旋转。所述径向加载轴承的外圈固定连接有轴承座，所述径向加载装置通过轴承座向径向加载轴承施加径向加载力。所述非接触式传感器组由两个温度传感器、一个振动传感器和一个噪声传感器组成，两个温度传感器分别用于监测试验轴承内圈和外圈的温度。所述温度传感器为红外温度传感器，振动传感器为电涡流式振动传感器，噪声传感器为电容式拾音器。有益效果：1、轴承的内圈和外圈同时转动，根据试验需求可以调整变频电机，使内圈和外圈做同向同速、同向异速、反向同速或者反向异速转动，以满足不同轴承的试验要求；2、固定端采用角接触轴承作为支承轴承，同时设置轴向施力轴承和轴向施力装置向支承轴承施加轴向载荷，以使支承轴承能够保持稳定运行，进而保证试验机在较大的转速范围内（0~30000rpm）平稳可靠运行；3、整机结构简单可靠，可满足多种内外径圆柱滚子轴承试验；4、优化了各部分的位置及结构关系，能在较大的转速范围保障试验轴承有效加载的同时平稳运行。附图说明图1为试验装置结构示意图。附图标记：1、内圈主轴，2、轴向施力装置，3、轴向施力轴承，4、隔套，5、支承轴承，6、径向加载轴承，7、试验轴承，8、陪试轴承，9、外圈主轴，10、径向加载装置，11、非接触式传感器组，12、传感器安装架，13、联轴器，14、变频电机，15、支承轴承座。具体实施方式下面根据附图具体说明本专利技术的实施方式。如图1所示，一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，用于该试验方法的试验装置包括基座，还包括设置在基座上方驱动试验轴承7内圈转动的内圈回转系统和驱动试验轴承7外圈转动的外圈回转系统，内圈回转系统的回转中心线和外圈回转系统的回转中心线位于同一条直线上；所述外圈回转系统包括外圈主轴9，外圈主轴9的一端轴向固定、另一端与试验轴承7的外圈固定连接，在外圈主轴9的中部还套设有陪试轴承8；所述内圈回转系统包括内圈主轴1，内圈主轴1的一端轴向固定、另一端与试验轴承7的内圈固定连接，在内圈主轴1的中部还套设有径向加载轴承6；在所述外圈主轴9和内圈主轴1的轴向固定端上均设有起支承作用的支承轴承5，两个支承轴承5的外圈均通过轴承座与试验装置的基座固定连接；在两个支承轴承5的外侧均设有用于对其施加轴向载荷的轴向施力轴承3，在轴向施力轴承3和支承轴承5之间设置有用于传递轴向载荷的隔套4，所述两个轴向施力轴承3的外侧均设置有轴向施力装置2；所述径向加载轴承6的上方设置有径向加载装置10；所述陪试轴承8的上方设置有传感器安装架12，传感器安装架12上固定设置有非接触式传感器组11；所述内圈主轴1和外圈主轴9的轴向固定端还分别通过联轴器13与变频电机14连接；所述试验装置还包括润滑系统和控制系统，所述轴向施力装置2、径向加载装置10、润滑系统均与控制系统相连接。因为径向加载轴承6和陪试轴承8都无需承受轴向载荷，作为一种优选方案，所述径向加载轴承6和陪试轴承8为圆柱滚子轴承。类似的，因为轴向施力轴承3和支承轴承5都需要承受轴向载荷，作为一种优选方案，所述轴向施力轴承3和支承轴承5为角接触轴承，其中支承轴承5用于支承主轴并使主轴轴向限位，轴向施力轴承3则用于向支承轴承5传递轴向载荷以保证支承轴承5稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，其特征在于：用于该试验方法的试验装置包括基座，还包括设置在基座上方驱动试验轴承（7）内圈转动的内圈回转系统和驱动试验轴承（7）外圈转动的外圈回转系统，内圈回转系统的回转中心线和外圈回转系统的回转中心线位于同一条直线上；所述外圈回转系统包括外圈主轴（9），外圈主轴（9）的一端轴向固定、另一端与试验轴承（7）的外圈固定连接，在外圈主轴（9）的中部还套设有陪试轴承（8）；所述内圈回转系统包括内圈主轴（1），内圈主轴（1）的一端轴向固定、另一端与试验轴承（7）的内圈固定连接，在内圈主轴（1）的中部还套设有径向加载轴承（6）；在所述外圈主轴（9）和内圈主轴（1）的轴向固定端上均设有起支承作用的支承轴承（5），两个支承轴承（5）的外圈均通过支承轴承座（15）与试验装置的基座固定连接；在两个支承轴承（5）的外侧均设有用于对其施加轴向载荷的轴向施力轴承（3），在轴向施力轴承（3）和支承轴承（5）之间设置有用于传递轴向载荷的隔套（4），所述两个轴向施力轴承（3）的外侧均设置有轴向施力装置（2）；所述径向加载轴承（6）的上方设置有径向加载装置（10）；所述陪试轴承（8）的上方设置有传感器安装架（12），传感器安装架（12）上固定设置有非接触式传感器组（11）；所述内圈主轴（1）和外圈主轴（9）的轴向固定端还分别通过联轴器（13）与变频电机（14）连接；所述试验装置还包括润滑系统和控制系统，所述轴向施力装置（2）、径向加载装置（10）、润滑系统均与控制系统相连接；所述试验方法的具体步骤为：步骤一、根据试验轴承（7）的试验需要，设定载荷谱，在载荷谱中包含内圈转速、外圈转速、润滑油油量、供油温度、试验时间和径向加载力六个参数；步骤二、根据载荷谱，在控制系统上调整径向加载力和变频电机（14）的转向，先启动润滑系统，后启动变频电机（14）；步骤三、两个变频电机（14）分别通过联轴器（13）驱动内圈主轴（1）和外圈主轴（9）旋转，进而带动试验轴承（7）的内圈和外圈同时转动，根据载荷谱，控制系统自动调整径向加载装置（10）的输出载荷，径向加载装置（10）向径向加载轴承（6）施加径向载荷并通过内圈主轴（1）传递至试验轴承（7）；步骤四、根据内圈主轴（1）和外圈主轴（9）的转速，控制系统自动调整两个轴向施力装置（2）的输出载荷，轴向施力装置（2）向轴向施力轴承（3）施加载荷并通过隔套（4）传递至支承轴承（5）；步骤五、通过非接触式传感器组（11）对试验轴承（7）的运行状态进行监测，监测信息传输给控制系统；步骤六、载荷谱的内容试验完毕，控制系统自动关闭变频电机（14），内圈主轴（1）和外圈主轴（9）停止转动，试验结束。...

【技术特征摘要】
1.一种圆柱滚子轴承内外圈同时转动的试验方法，其特征在于：用于该试验方法的试验装置包括基座，还包括设置在基座上方驱动试验轴承（7）内圈转动的内圈回转系统和驱动试验轴承（7）外圈转动的外圈回转系统，内圈回转系统的回转中心线和外圈回转系统的回转中心线位于同一条直线上；所述外圈回转系统包括外圈主轴（9），外圈主轴（9）的一端轴向固定、另一端与试验轴承（7）的外圈固定连接，在外圈主轴（9）的中部还套设有陪试轴承（8）；所述内圈回转系统包括内圈主轴（1），内圈主轴（1）的一端轴向固定、另一端与试验轴承（7）的内圈固定连接，在内圈主轴（1）的中部还套设有径向加载轴承（6）；在所述外圈主轴（9）和内圈主轴（1）的轴向固定端上均设有起支承作用的支承轴承（5），两个支承轴承（5）的外圈均通过支承轴承座（15）与试验装置的基座固定连接；在两个支承轴承（5）的外侧均设有用于对其施加轴向载荷的轴向施力轴承（3），在轴向施力轴承（3）和支承轴承（5）之间设置有用于传递轴向载荷的隔套（4），所述两个轴向施力轴承（3）的外侧均设置有轴向施力装置（2）；所述径向加载轴承（6）的上方设置有径向加载装置（10）；所述陪试轴承（8）的上方设置有传感器安装架（12），传感器安装架（12）上固定设置有非接触式传感器组（11）；所述内圈主轴（1）和外圈主轴（9）的轴向固定端还分别通过联轴器（13）与变频电机（14）连接；所述试验装置还包括润滑系统和控制系统，所述轴向施力装置（2）、径向加载装置（10）、润滑系统均与控制系统相连接；所述试验方法的具体步骤为：步骤一、根据试验轴承（7）的试验需要，设定载荷谱，在载荷谱中包含内圈转速、外圈转速、润滑油油量、供油温度、试验时间和径向加载力六个参数；步骤二、根据载荷谱，在控制系统上调整径向加载力和变频电机（14）的转向，先启动润滑系统，后启动变频电机（14）；步骤三、两个变频电机（14）分别通过联轴器（13）驱动内圈主轴（1）和外圈主轴（9）旋转，进而带动试验轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：司东宏，于伟涛，李济顺，薛玉君，马喜强，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南,41