轴承模拟器的关键尺寸确定方法技术

本发明专利技术公开了一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，根据模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系以及模拟对象确定轴承模拟器的数据信息，根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4。本发明专利技术基于流体力学中的相似理论，确定其轴承模拟器的结构以及尺寸计算比例，能够保证流动相似，能够保证轴承模拟器中润滑油的流动状态能够有效模拟润滑油在滚动轴承旋转件表面运动和发展的过程。

【技术实现步骤摘要】
轴承模拟器的关键尺寸确定方法
本专利技术属于高速滚动轴承测试
，具体涉及一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法。
技术介绍
高速滚动轴承，尤其是航空动力装置的高速滚动轴承，通常采用喷油或环下供油润滑，润滑油在轴承内圈、保持架以及滚动体等旋转运动件表面形成润滑油膜，在高速转子的作用下油膜沿运动件表面运动，并在这些表面的边缘与其分离，破碎为油带和油滴，油带和油滴甩入与高速滚动轴承相连的轴承收油和回油装置中，这一过程实现了轴承的润滑与冷却。高速滚动轴承旋转运动件表面油膜的状态发展会直接影响到轴承的润滑与冷却功能，并对其后润滑油收油装置的能效有很大影响。由于航空动力装置结构非常复杂，直接通过物理台架试验对高速滚动轴承旋转运动件表面油膜的状态发展相关参数进行有效测量非常困难，而且耗时耗力成本高企。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，该方法为：根据模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系以及模拟对象确定轴承模拟器的数据信息，根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4。上述方案中，所述模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系为ρb为所模拟对象滚动轴承中润滑油密度，nb为所模拟对象滚动轴承的极限转速，db为所模拟对象滚动轴承的特征尺寸，σb为所模拟对象滚动轴承中润滑油表面张力，ρs为模拟试验装置中润滑油密度，ns为模拟试验装置转轴的极限转速，db为模拟试验装置的特征尺寸，σs为模拟试验装置中润滑油表面张力。上述方案中，所述根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4，具体为：根据公式ds1＝kdb1、ds2＝kdb2、ds3＝kdb3、ds4＝kdb4分别确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4；其中，k为模拟试验装置与模拟对象滚动轴承的关键尺寸换算比例。上述方案中，所述模拟试验装置与模拟对象滚动轴承的关键尺寸换算比例k通过确定。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术基于流体力学中的相似理论，确定其轴承模拟器的结构以及尺寸计算比例，能够保证流动相似，能够保证轴承模拟器中润滑油的流动状态能够有效模拟润滑油在滚动轴承旋转件表面运动和发展的过程。附图说明图1是本专利技术应用的试验装置的结构示意图；图2是变速系统示意图；图3是升降台结构示意图；图4是支承部件示意图；图5是定位套筒结构示意图；图6是轴套筒结构示意图；图7是小带轮结构示意图；图8是腔体部件示意图；图9是右端盖板中心连接结构示意图；图10是轴承模拟器结构示意图；图11是刻度环结构示意图；图12是圆柱凸台结构示意图；图13是供油回油及润滑系统示意图；具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，该方法为：根据模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系以及模拟对象确定模拟对象滚动轴承的数据信息，根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4。所述模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系为ρb为所模拟对象滚动轴承中润滑油密度，nb为所模拟对象滚动轴承的极限转速，db为所模拟对象滚动轴承的特征尺寸，σb为所模拟对象滚动轴承中润滑油表面张力，ρs为模拟试验装置中润滑油密度，ns为模拟试验装置转轴的极限转速，db为模拟试验装置的特征尺寸，σs为模拟试验装置中润滑油表面张力。所述根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4，具体为：根据公式ds1＝kdb1、ds2＝kdb2、ds3＝kdb3、ds4＝kdb4分别确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4；其中，k为模拟试验装置与模拟对象滚动轴承的关键尺寸换算比例。所述模拟试验装置与模拟对象滚动轴承的关键尺寸换算比例k通过确定。实施例：以角接触球轴承7008AC作为模拟对象进行轴承模拟器的关键尺寸确定方法。步骤1：以角接触球轴承7008AC为模拟对象，确定所模拟对象滚动轴承中润滑油与模拟试验装置中润滑油物性相同，即ρb＝ρs，σs＝σs。确定所模拟对象角接触球轴承7008AC在油润滑情况下其极限转速为nb为11000r/min，角接触球轴承7008AC外圈外径db1为68mm，外圈内径db2为60mm，滚动轴承滚动体直径db3为8mm，滚动轴承滚动体分布圆直径db4为54mm，确定本试验装置中电机极限转速为ne为2890r/min，计算带传动传动比即小带轮与大带轮直径比为i为1:4；则转轴的极限转速为ns为ne/i；步骤2：计算轴承模拟器与模拟对象滚动轴承的关键尺寸换算比例k，采用公式如下：步骤3：计算轴承模拟器直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4，采用公式如下ds1＝kdb1＝0.9674×68＝65.78ds2＝kdb2＝0.9674×60＝58.04ds3＝kdb3＝0.9674×8＝7.74ds4＝kdb4＝0.9674×54＝52.24。本专利技术应用于模拟高速滚动轴承旋转运动件表面油膜状态发展的试验装置，如图1所示，包括变速系统1、机械结构本体2以及供油回油与润滑系统3；所述机械结构本体2包括升降台、支承部件和腔体部件。所述变速系统1用于为转轴23提供动力并调节转轴的转速。如图2所示，在动力电源5上依次接入断路器6、接触器7、滤波器8，为变频器9提供稳定的、不受干扰的交流电源，并控制变频器9的启停。变频器9与电机10输入端相连，电机10的输出端与带传动装置中的大带轮11固连，电机10带动大带轮11转动，大带轮11通过传动带12带动小带轮22转动。转速测量系统4测量转轴的转速，转速测量系统4采用激光转速仪。根据预定转速与激光转速仪测得的实际转速之间的差异，微调变频器9的工作频率使转轴23达到稳定的预定转速。如图3所示，升降台包括基座13、手柄14、螺纹杆15、支撑座16、滑块17和导柱18。支撑座16通过螺栓与基座13固定连接，导柱18与螺纹杆15的分别和支撑座16相接且穿过支撑座16，导柱18穿过滑块17内孔，滑块17螺纹孔与螺纹杆15配合，手柄14通过螺纹与螺纹杆15固定连接，且转动手柄14可以带动螺纹杆15旋转进而带动滑块17运动。如图4所示，支承部件包括托架19、轴承座20、轴承端盖21、小带轮22、转轴23、油管接头24、螺纹接头25、圆螺母26、感温探头27、定位套筒28、轴套筒29和滚动轴承30。滑块17上端面通过螺栓与托架19固定，托架19上端面与轴承座20通过螺栓固定连接；轴承座20为滚动轴承30的外圈和转轴2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，其特征在于，该方法为：根据模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系以及模拟对象确定轴承模拟器的数据信息，根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4。

【技术特征摘要】
1.一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，其特征在于，该方法为：根据模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系以及模拟对象确定轴承模拟器的数据信息，根据所述模拟对象滚动轴承的数据信息确定轴承模拟器的直径ds1、刻度环内径ds2、圆柱凸台大径ds3和其分布圆直径ds4。2.根据权利要求1所述的一种轴承模拟器的关键尺寸确定方法，其特征在于，所述模拟试验装置的特征参数与所模拟对象滚动轴承的特征参数关系为ρb为所模拟对象滚动轴承中润滑油密度，nb为所模拟对象滚动轴承的极限转速，db为所模拟对象滚动轴承的特征尺寸，σb为所模拟对象滚动轴承中润滑油表面张力，ρs为模拟试验装置中润滑油密度，ns为模拟试验装置转轴的极限转速，d...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈薄，王鼎铭，古忠涛，周超，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51