全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置及试验方法，包括动力驱动组件、加载部件、多向移动工作台组件、试验平台以及控制台。动力驱动组件、多向移动工作台组件和控制台安装于试验平台上；动力驱动组件中的主轴一端通过联轴器与驱动伺服电机连接，另一端通过键槽连接及螺母连接与加载部件相连接；加载部件包括左右两个形状及尺寸相同的回转零件以及陶瓷滚动体。两回转零件通过螺栓连接装配于一体，陶瓷滚动体置于加载部件的球形凹坑内部。滚动接触疲劳试验时，多向移动工作台组件使工作台组件上的陶瓷试件滚道与加载部件相接触，通过加载部件随主轴的高速转动对全陶瓷球轴承外圈滚道进行滚动接触疲劳试验。

【技术实现步骤摘要】
全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置及试验方法
本专利技术属于滚动接触疲劳试验领域，特别涉及一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置及试验方法。
技术介绍
轴承是工业机械领域的关键零部件，素有“装备的关节”之称。随着工业技术的发展，在航空、航天、核能等领域要求轴承在高温、高速、腐蚀等特殊环境下仍能工作，这使得钢制球轴承和混合陶瓷球轴承已远远不能满足使用要求，而全陶瓷球轴承由于内外套圈及滚动体均采用陶瓷材料，因此具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损等突出性能恰好弥补以上两类轴承的不足。全陶瓷球轴承虽然具有优良的使用性能，但由于陶瓷材料的高硬度、低韧性等特点造成了其去除方式主要以断裂去除为主，这使得在机械加工中全陶瓷球轴承套圈表面易形成表面及亚表面裂纹。已有研究表明，陶瓷套圈表面及亚表面裂纹是制约全陶瓷球轴承应用性能及寿命的关键因素。因此，通过滚动接触疲劳试验，分析陶瓷套圈与陶瓷滚动体滚动接触下的裂纹产生及扩展对于提升全陶瓷球轴承的使用寿命具有极大的工程意义。对于球轴承而言，滚动接触疲劳失效是其最主要的失效形式。滚动接触疲劳试验也是测试和评定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于：包括动力驱动组件(1)、加载部件(2)、多向移动工作台组件(3)、试验平台(4)以及控制台(5)；/n所述动力驱动组件包括主轴(1-2)、安装座(1-3)、轴承座(1-4)，加载部件(2)通过键槽连接方式套在主轴(1-2)的一端，且加载部件(2)一端与主轴(1-2)轴肩接触，另一端通过螺母(2-4)连接固定于主轴(1-2)上；所述安装座(1-3)和轴承座(1-4)通过螺栓连接固定于试验平台(4)的安装面(4-1)上；/n所述多向移动工作台组件(3)包括垂直升降系统(3-1)、多向导轨系统(3-2)、工作台组件(3-3)，所述垂直升降...

【技术特征摘要】
1.一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于：包括动力驱动组件(1)、加载部件(2)、多向移动工作台组件(3)、试验平台(4)以及控制台(5)；
所述动力驱动组件包括主轴(1-2)、安装座(1-3)、轴承座(1-4)，加载部件(2)通过键槽连接方式套在主轴(1-2)的一端，且加载部件(2)一端与主轴(1-2)轴肩接触，另一端通过螺母(2-4)连接固定于主轴(1-2)上；所述安装座(1-3)和轴承座(1-4)通过螺栓连接固定于试验平台(4)的安装面(4-1)上；
所述多向移动工作台组件(3)包括垂直升降系统(3-1)、多向导轨系统(3-2)、工作台组件(3-3)，所述垂直升降系统(3-1)装配于试验平台(4)的安装面(4-1)下方；垂直升降系统(3-1)的电动推杆(3-1-2)沿Z方向上的移动可使多向导轨系统(3-2)和工作台组件(3-3)上的陶瓷试件(3-3-3)与加载部件(2)相接触；所述控制台(5)通过螺栓连接固定在安装面上(4-1)。


2.根据权利要求1所述一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于，所述动力驱动组件(1)还包括驱动伺服电机(1-1)、联轴器(1-5)以及轴承(1-6)，驱动伺服电机(1-1)装配于安装座(1-3)上；轴承(1-6)的外圈固定在轴承座(1-4)中，主轴(1-2)穿过并固定在轴承(1-6)的内圈；主轴(1-2)的一端与驱动伺服电机(1-1)的输出轴之间通过联轴器(1-5)连为一体，主轴(1-2)一端设有轴肩，轴肩外的转轴段上有螺纹。


3.根据权利要求1所述一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于，所述加载部件(2)包括两个相同形状及尺寸的左回转零件(2-1)、右回转零件(2-2)以及陶瓷滚动体(2-3)；
所述左回转零件(2-1)中心有第一通孔(2-1-1)，第一通孔(2-1-1)周围有多个阶梯孔(2-1-2)，左回转零件(2-1)边缘均匀分布多个第一球形凹坑(2-1-3)；
所述右回转零件(2-2)中心有第二通孔(2-2-1)，第二通孔(2-2-1)周围有多个螺纹孔(2-2-2)，右回转零件(2-2)边缘均匀分布多个第二球形凹坑(2-2-3)；
所述加载部件(2)由左回转零件(2-1)及右回转零件(2-2)通过螺栓连接装配与一体；
所述陶瓷滚动体(2-3)放置于左回转零件(2-1)及右回转零件(2-2)的球形凹坑内并有部分突出于加载部件(2)外。


4.根据权利要求1所述一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于，所述垂直升降系统(3-1)包括第一电机(3-1-1)和电动推杆(3-1-2)，垂直升降系统(3-1)的电动推杆(3-1-2)一端经过安装面(4-1)上的第三通孔与多向导轨系统(3-2)中的导轨支撑底座(3-2-1)装配一体。


5.根据权利要求1所述一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于，所述多向导轨系统(3-2)包括导轨支撑底座(3-2-1)、Y方向导轨(3-2-2)、X方向导轨(3-2-3)、Y方向导轨移动滑块(3-2-4)、X方向导轨移动滑块(3-2-5)、第二电机(3-2-6)以及第三电机(3-2-7)；
所述导轨支撑底座(3-2-1)置于安装面(4-1)上方装配于导向柱(4-3)，导轨支撑底座(3-2-1)可沿导向柱(4-3)的Z方向移动；Y方向导轨(3-2-2)包括左侧Y方向导轨(3-2-2-1)和右侧Y方向导轨(3-2-2-2)；左侧Y方向导轨(3-2-2-1)和右侧Y方向导轨(3-2-2-2)相互平行固定在导轨支撑底座(3-2-1)两侧，左侧Y方向导轨(3-2-2-1)和右侧Y方向导轨(3-2-2-2)间通过传动轴(3-2-2-3)相连，第二电机(3-2-6)安装于左侧Y方向导轨(3-2-2-1)和右侧Y方向导轨(3-2-2-2)的端部；
所述X方向导轨(3-2-3)通过Y方向导轨移动滑块(3-2-4)安装在Y方向导轨(3-2-2)上，X方向导轨(3-2-3)与Y方向导轨(3-2-2)保持垂直；
所述第三电机(3-2-7)装配于X方向导轨(3-2-3)一端。


6.根据权利要求1所述一种全陶瓷球轴承外圈滚道滚动接触疲劳试验装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明贺，李颂华，魏春雨，袁哲，高龙飞，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21