一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其包括用于安装待检测橡胶轴承的轴承舱，轴承舱悬空放置在上端开口的第一水润滑箱内，待检测橡胶轴承与旋转主轴连接，轴承舱的上端设置第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸在竖直平面内相互垂直；第一液压缸和第二液压缸的伸缩端分别通过连接座固定在轴承舱上，第一液压缸和第二液压缸的尾部分别通过铰接座铰接在上方的龙门架上；第一水润滑箱的下方设置有第二水润滑箱，旋转主轴通过驱动电机驱动转动。测试方法包括：步骤S1

【技术实现步骤摘要】
一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及轴承性能测试
，具体涉及一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置及方法。

技术介绍

[0002]水润滑橡胶轴承具有无污染、节能减排等优点，已广泛应用于各类船舶、水轮机、水泵等装备。但是在低速、重载、频繁启停等极端工况条件下，水润滑橡胶轴承处于混合润滑甚至边界润滑状态，极易产生摩擦振动噪声。而现有试验技术和装置无法排除主轴涡动、水润滑橡胶轴承密封圈附加摩擦力矩的影响，难以准确地测量水润滑橡胶轴承摩擦系数和摩擦噪声。

技术实现思路

[0003]针对现有技术的上述不足，本专利技术提供了一种准确测量水润滑橡胶轴承的摩擦系数、摩擦振动和摩擦噪声的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置及方法。
[0004]为达到上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案为：
[0005]提供一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其包括用于安装待检测橡胶轴承的轴承舱，轴承舱悬空放置在上端开口的第一水润滑箱内，待检测橡胶轴承与旋转主轴连接，轴承舱的上端设置第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸在竖直平面内相互垂直；第一液压缸和第二液压缸的伸缩端分别通过连接座固定在轴承舱上，第一液压缸和第二液压缸的尾部分别通过铰接座铰接在上方的龙门架上；
[0006]第一水润滑箱的下方设置有上端开口的第二水润滑箱，第二水润滑箱的尺寸大于第一水润滑箱的尺寸；第二水润滑箱与第一水润滑箱分别通过管道与变频水泵连接，变频水泵通过管道与变温水箱连接；r/>[0007]旋转主轴的一端穿过第一水润滑箱侧壁开设的通孔与主轴箱传动连接，主轴箱的旋转轴通过第一轮胎联轴器与转矩转速传感器连接，转矩转速传感器通过第二轮胎联轴器与驱动电机的转轴连接，通孔与旋转主轴间隙配合。
[0008]进一步地，第一液压缸和第二液压缸上均设置有力传感器，轴承舱上设置振动加速度传感器。
[0009]进一步地，第一液压缸和第二液压缸分别通过加载连接耳与轴承舱连接，加载连接耳为等腰三角形结构，加载连接耳的两个底脚通过连接座固定在轴承舱的两端，加载连接耳的顶角通过连接座与第一液压缸或第二液压缸的伸缩端连接。
[0010]进一步地，第一液压缸和第二液压缸成90
°
V形对称的分布在轴承舱的两侧。
[0011]进一步地，轴承舱的上端竖直设置有导向板，导向板的两侧均设置有导向辊，两侧导向板夹紧导向辊，且导向板与导向辊滚动接触，导向辊的两端通过轴承座安装支撑板上，支撑板固定在水平的支撑桥上，支撑桥固定安装在龙门架上。
[0012]进一步地，轴承舱包括外壳体，外壳体的一端设置有限位环，外壳体的另一端开
口，外壳体的开口处设置有端盖，待检测橡胶轴承安装在外壳体内，且待检测橡胶轴承外套有弹簧夹紧套，旋转主轴擦穿过端盖与待检测橡胶轴承连接，弹簧夹紧套两端的外壁上均设置有收口，弹簧夹紧套的两端分别套有第一锥套和第二锥套，第一锥套和第二锥套的内壁通过锥形面与弹簧夹紧套的外壁锁紧接触；
[0013]第二锥套与限位环配合限位，且限位环上设置有顶出螺钉，顶出螺钉与待检测橡胶轴承的侧面接触，限位环上设置有与第二锥套螺纹连接的紧固螺栓；第一锥套上设置有拉出螺栓，拉出螺栓穿过端盖，且拉出螺栓通过螺母锁紧在端盖上；端盖上设置有压紧螺栓，压紧螺栓与第一锥套的侧面接触。
[0014]进一步地，弹簧夹紧套与待检测橡胶轴承间隙配合，待检测橡胶轴承的外径比弹簧夹紧套的内径小0.5～1.0mm。
[0015]提供一种利用上述水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置对水润滑橡胶轴承的性能进行测试的方法，其包括以下步骤：
[0016]S1：将第二锥套装入外壳体内，预拧紧紧固螺栓；再依次装入弹簧夹紧套和第一锥套；
[0017]S2：通过木榔头缓慢敲打待测水润滑轴承，使其缓慢装入弹簧夹紧套中，拧紧压紧螺钉，再拧紧紧固螺栓，测水润滑轴承与轴承舱装配完成；
[0018]S3：装配完成后，将轴承舱置入第一水润滑箱内，连接第一液压缸和第二液压缸的伸缩端，再将旋转主轴与测水润滑轴承连接；
[0019]S4：变频水泵抽取恒温水箱中设定温度T的润滑水注入第一水润滑箱中，直到浸没轴承舱；
[0020]S5：驱动电机带动待测水润滑轴承以设定的转速n转动，转矩转速传感器检测测试此时的摩擦力矩M1，计算摩擦系数f1：f1＝2M1/(W
·
d)，d为水润滑轴承直径，W为施加的载荷，W2＝W
x2
+W
y2
，W
x
为第一液压缸施加的载荷，W
y
为第二液压缸施加的载荷，加速度传感器检测摩擦振动加速度a1，在第一水润滑箱旁安装超声测试仪，检测摩擦噪声z1；
[0021]S6：恒温水箱改变水温，改变水温的润滑水注入第一水润滑箱内，多余的润滑水流入第二水润滑箱内，执行步骤S5，得到摩擦系数f2、摩擦振动加速度a2和摩擦噪声z2；
[0022]S7：向第一水润滑箱内加入设定浓度的泥沙水，执行步骤S5，得到摩擦系数f3、摩擦振动加速度a3和摩擦噪声z3；
[0023]S8：驱动第一液压缸和第二液压缸向轴承舱施加设定的载荷W
x
和W
y
，执行步骤S5，得到摩擦系数f4、摩擦振动加速度a4和摩擦噪声z4；
[0024]S9：测试结束后，从第一水润滑箱内取出轴承舱，先拧松压紧螺钉，再通过拉出螺栓使第一左锥套脱开；
[0025]S10：最后通过旋动顶出螺钉，将水润滑轴承顶出外壳体。
[0026]本专利技术的有益效果为：本专利技术可以实现低速、重载、频繁启停、不同泥沙配比、不同水温等复杂工况条件下，水润滑橡胶轴承的摩擦系数、摩擦振动、摩擦噪声等测试，具有安装简便、测试准确等优点。轴承舱无需密封，避免了附加的摩擦力矩，第一水润滑箱水满后会沿着旋转主轴端流入到第一水润滑箱。旋转主轴旋转时，待检测橡胶轴承通过导向板和导向辊限位，轴承舱只能上、下移动，并通过两个液压缸向待检测橡胶轴承加载，这样能确保轴承相对稳定，旋转主轴和轴承均不会涡动，避免轴承摩擦振动测试过程中的不必要扰
动。
附图说明
[0027]图1为水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置的结构图。
[0028]图2为轴承舱与液压缸的连接结构图。
[0029]图3为第一水润滑箱的内部结构图。
[0030]图4为轴承舱的剖切图。
[0031]其中，1、驱动电机，2、第二轮胎联轴器，3、转矩转速传感器，4、第一轮胎联轴器，5、恒温水箱，6、主轴箱，7、第一水润滑箱，8、第二水润滑箱，9、变频水泵，10、轴承舱，11、第一液压缸，12、加速度传感器，13、第二液压缸，14、导向板，15、导向辊，16、待检测橡胶轴承，17、加载连接耳，18、连接座，19、拉出螺栓，20、端盖，21、第一锥套，22、弹簧夹紧套，23、第二锥套，24、紧固螺栓，25、顶出螺钉。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，包括用于安装待检测橡胶轴承的轴承舱，所述轴承舱悬空放置在上端开口的第一水润滑箱内，所述待检测橡胶轴承与旋转主轴连接，所述轴承舱的上端设置第一液压缸和第二液压缸，所述第一液压缸和第二液压缸在竖直平面内相互垂直；所述第一液压缸和第二液压缸的伸缩端分别通过连接座固定在轴承舱上，所述第一液压缸和第二液压缸的尾部分别通过铰接座铰接在上方的龙门架上；所述第一水润滑箱的下方设置有上端开口的第二水润滑箱，所述第二水润滑箱的尺寸大于第一水润滑箱的尺寸；所述第二水润滑箱与第一水润滑箱分别通过管道与变频水泵连接，所述变频水泵通过管道与变温水箱连接；所述旋转主轴的一端穿过第一水润滑箱侧壁开设的通孔与主轴箱传动连接，所述主轴箱的旋转轴通过第一轮胎联轴器与转矩转速传感器连接，所述转矩转速传感器通过第二轮胎联轴器与驱动电机的转轴连接，所述通孔与旋转主轴间隙配合。2.根据权利要求1所述的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，所述第一液压缸和第二液压缸上均设置有力传感器，所述轴承舱上设置振动加速度传感器。3.根据权利要求1所述的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，所述第一液压缸和第二液压缸分别通过加载连接耳与轴承舱连接，所述加载连接耳为等腰三角形结构，所述加载连接耳的两个底脚通过连接座固定在轴承舱的两端，所述加载连接耳的顶角通过连接座与第一液压缸或第二液压缸的伸缩端连接。4.根据权利要求1所述的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，所述第一液压缸和第二液压缸成90
°
V形对称的分布在轴承舱的两侧。5.根据权利要求1所述的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，所述轴承舱的上端竖直设置有导向板，所述导向板的两侧均设置有导向辊，两侧所述导向板夹紧导向辊，且导向板与导向辊滚动接触，所述导向辊的两端通过轴承座安装支撑板上，所述支撑板固定在水平的支撑桥上，所述支撑桥固定安装在龙门架上。6.根据权利要求1所述的水润滑橡胶轴承摩擦振动噪声测试装置，其特征在于，所述轴承舱包括外壳体，所述外壳体的一端设置有限位环，所述外壳体的另一端开口，所述外壳体的开口处设置有端盖，所述待检测橡胶轴承安装在外壳体内，且待检测橡胶轴承外套有弹簧夹紧套，所述旋转主轴擦穿过端盖与待检测橡胶轴承连接，所述弹簧夹紧套两端的外壁上均设置有收口，所述弹簧夹紧套的两端分别套有第一锥套和第二锥套，所述第一锥套和第二锥套的内壁通过锥形面与弹簧夹紧套的外壁锁紧接触；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周广武，谯进生，周青华，蒲伟，李仁盼，张子健，杜罗乐，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：