【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于轴承故障检测，具体涉及一种带安装盘球轴承的故障分析装置及其故障分析方法。
技术介绍
1、带安装盘球轴承广泛应用在直升机周期变距操纵系统、总距操纵系统和航向操纵系统等领域，用于支撑各个操纵系统。直升机中使用的带安装盘球轴承是直升机操纵系统中关键的基础机电部件，带安装盘球轴承的第一外圈和第二外圈主要起消除装配误差的作用，同时也用于消除振动对操纵系统带来的负面影响。带安装盘球轴承是决定直升机操纵性能的重要零部件之一，其性能的优劣直接影响直升机总距控制、周期变距和航向控制等姿态变换的稳定性。带安装盘球轴承在使用过程中一旦出现卡滞或卡死等故障，将导致载荷超出助力器输出载荷，进而影响操纵系统的功能实现，严重时将可能出现机毁人亡的事故。
2、目前，带安装盘球轴承在实际应用的过程中时有卡滞故障发生，往往是通过更换新轴承或者对轴承进行拆解后进行微观表征分析轴承出现卡滞故障的原因，再给出相应的解决方案。传统的带安装盘球轴承发生卡滞故障后的处理方法主要有以下两个缺点：
3、(1)更换新轴承的周期较长，并且如果是一类型轴承的共性问题，卡滞故障仍然不能完全解决。
4、(2)将轴承拆卸切割后进行微观表征分析的措施，虽然可以分析出轴承出现问题的详细原因以及出现的具体位置，但是并不能在接近实际工况的试验条件下模拟轴承卡滞的具体过程，复现轴承卡滞故障以及针对卡滞进行一系列的消除故障试验，同时整个微观表征分析过程的周期较长，无法及时给出解决方案。
5、因此，设计一种带安装盘球轴承的故障分析装置来解决传统
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术的不足，本专利技术针对上述问题，提供了一种带安装盘球轴承的故障分析装置及其故障分析方法，通过在主轴上施加轴向载荷和径向载荷以及在带安装盘球轴承的内圈和外圈的装球缺口处使用位移调节组件调整滚珠进入装球缺口的深度，模拟复现带安装盘球轴承在真实使用过程中伴随着振动、大载荷等恶劣工况发生不同的故障，在此基础上进行轴承故障消除的相关研究，缩短故障分析周期，快速且准确定位问题并给出解决方案。
2、为达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
3、本专利技术提供一种带安装盘球轴承的故障分析装置，其包括基座、主轴、试验轴承、试验轴承座、陪试轴承、陪试轴承座、位移调节件、调节顶柱、夹持板、深沟球轴承、定滑轮、定滑轮安装座和钢丝绳，其中所述基座的支撑板和所述夹持板的上端分别与试验仪器相连接；所述试验轴承座设置在所述基座的第一安装端，所述定滑轮安装座设置在所述基座的第二安装端，所述陪试轴承座设置在所述基座上并位于第一安装端和第二安装端之间，所述陪试轴承设置在所述陪试轴承座上，所述定滑轮轴穿过所述定滑轮并且设置在所述定滑轮安装座的上端；所述主轴包括沿轴向方向依次设置的十字端、轴肩、试验轴承安装部、深沟球轴承安装部、陪试轴承安装部和一字端，所述轴肩的外径大于所述试验轴承的内圈内径且小于所述试验轴承的内圈外径，所述一字端依次穿过所述试验轴承、所述深沟球轴承和所述陪试轴承；所述夹持板与所述深沟球轴承的外圈配合连接；所述钢丝绳的紧固端固定在所述主轴的一字端上，所述钢丝绳的自由端穿过所述定滑轮的滑轮凹槽；位移调节组件包括所述调节顶柱和所述位移调节件，所述位移调节件在上部设有多个圆孔凸台，固定螺栓依次穿过所述位移调节件上的圆孔凸台和所述试验轴承上的通孔将位移调节件和试验轴承安装在所述试验轴承座上的螺栓孔中，使所述位移调节件位于所述试验轴承的上方，所述调节顶柱通过螺纹连接设置在位移调节件下部的螺纹孔中，使调节顶柱的前端正对所述试验轴承的装球缺口所在的位置，所述位移调节件最下方的螺纹孔四周设有360°等分布置的刻度盘，所述调节顶柱头部设有相应的标记刻度。
4、在一个优选实施方式中，所述定滑轮安装在所述定滑轮安装座上后，所述定滑轮的上端滑轮凹槽的水平切线与所述主轴中心线共线。
5、在一个优选实施方式中，所述试验轴承座上用于固定所述试验轴承的螺栓孔的数量多于所述试验轴承上的固定通孔的数量；所述陪试轴承座上用于固定所述陪试轴承的螺栓孔的数量多于所述陪试轴承上的固定通孔的数量。
6、在一个优选实施方式中，所述调节顶柱为螺旋微分头。
7、本专利技术的第二方面，提供一种用于前述带安装盘球轴承的故障分析装置的故障分析方法，其包括以下步骤：
8、s1、搭建试验装置：将陪试轴承设置在陪试轴承座上，深沟球轴承设置在夹持板上，在固定试验轴承的同时将位移调节件一起设置在试验轴承座上，且试验轴承外圈上方的装球缺口置于正上方，主轴的一字端依次穿过试验轴承、深沟球轴承和陪试轴承，直至主轴上的轴肩与试验轴承内圈接触，钢丝绳的紧固端连接在主轴的一字端上，钢丝绳的自由端穿设在定滑轮的滑轮凹槽中，调节顶柱设置在位移调节件下方的螺纹孔中，并将夹持板和基座分别设置在试验仪器上；
9、s2、故障复现及分析验证：通过施加不同载荷模拟带安装盘球轴承在实际工况中的应用以及轴承故障复现和消除；
10、s21、在钢丝绳的自由端连接配重，主轴在配重的牵引下产生向配重方向偏移的倾向，主轴上的轴肩被试验轴承的内圈阻挡，试验轴承进而受到轴向载荷，模拟实际应用中轴承受到轴向载荷的工况；
11、s22、在试验仪器的作用下，主轴受到竖直方向的作用力，试验轴承进而受到径向载荷，模拟实际应用中轴承受到径向载荷的工况；
12、s23、在试验轴承的内圈和外圈的装球缺口处用磁铁吸引轴承中的滚珠，模拟实际应用中有振动的工况下滚珠偏移情况，同时调节不同大小的径向载荷和轴向载荷，伴随着磁铁的吸引，滚珠会偏离轴承中的滚珠凹槽，并移动到轴承内圈外圈的装球缺口位置，具体包括以下二种情况：
13、s231、若磁铁将滚珠直接从装球缺口位置吸出，则实现预设工况下的故障复现；接着，再调整径向载荷和轴向载荷，测试磁铁刚刚将滚珠从装球缺口位置吸出时，轴承所承受的最大径向载荷和最大轴向载荷；
14、s232、若滚珠偏离滚珠凹槽且卡在内圈和外圈的装球缺口位置上，此时旋入位移调节件下端的调节顶柱，调节顶柱的前端向滚珠方向移动，在调节顶柱前端刚接触滚珠时，记录此时调节顶柱上方刻度在位移调节件的刻度盘的位置，继续旋入调节顶柱，直至滚珠在调节顶柱的推动下重新回到轴承中的滚珠凹槽，再次记录调节顶柱上方刻度在位移调节件刻度盘的位置，从而计算出调节顶柱前进的距离l，进而调整滚珠进入装球缺口的不同深度：
15、
16、其中，s表示调节顶柱上螺纹端的螺纹导程；α表示调节顶柱从刚接触滚珠到滚珠回到滚珠凹槽时旋入位移调节件的角度；
17、根据滚珠进入装球缺口的不同深度，在主轴上施加不同的转动力矩，施加的转动力矩随着滚珠进入装球缺口的深度增加而变大，通过试验获得消除滚珠进入装球缺口不同深度导致的故障所需要的最小转动力矩。
18、进一步，在s22中，主轴受到竖直方向的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，其包括基座、主轴、试验轴承、试验轴承座、陪试轴承、陪试轴承座、位移调节件、调节顶柱、夹持板、深沟球轴承、定滑轮、定滑轮安装座和钢丝绳，其中所述基座的支撑板和所述夹持板的上端分别与试验仪器相连接；
2.根据权利要求1所述的带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，所述定滑轮安装在所述定滑轮安装座上后，所述定滑轮的上端滑轮凹槽的水平切线与所述主轴中心线共线。
3.根据权利要求1所述的带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，所述试验轴承座上用于固定所述试验轴承的螺栓孔的数量多于所述试验轴承上的固定通孔的数量；所述陪试轴承座上用于固定所述陪试轴承的螺栓孔的数量多于所述陪试轴承上的固定通孔的数量。
4.根据权利要求1所述的带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，所述调节顶柱为螺旋微分头。
5.一种根据权利要求1-4之一所述的带安装盘球轴承的故障分析装置的故障分析方法，其特征在于，其包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的带安装盘球轴承的故障分析装置的故障分析方法，其特征在于，在
...【技术特征摘要】
1.一种带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，其包括基座、主轴、试验轴承、试验轴承座、陪试轴承、陪试轴承座、位移调节件、调节顶柱、夹持板、深沟球轴承、定滑轮、定滑轮安装座和钢丝绳，其中所述基座的支撑板和所述夹持板的上端分别与试验仪器相连接；
2.根据权利要求1所述的带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，所述定滑轮安装在所述定滑轮安装座上后，所述定滑轮的上端滑轮凹槽的水平切线与所述主轴中心线共线。
3.根据权利要求1所述的带安装盘球轴承的故障分析装置，其特征在于，所述试验轴承座上用于固定所述试验轴承的螺栓...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵喆，陈凯旋，高浩洋，卢越，李伟力，
申请(专利权)人：中国航空综合技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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