轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機的製作方法

2023-09-17 20:21:35 6

專利名稱：轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及輪轂軸承試驗設備技術領域，一種轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機。
背景技術：
隨著轎車的輪轂軸承性能要求的不斷提高，目前輪轂軸承試驗設備其試驗主軸一端連接被測試輪轂軸承，另一端連接傳動電機，其中部有支承軸承。被測試輪轂軸承連接徑向和軸向加載機構，由於在加載時支承軸承所承受著垂直和水平的壓力，支承軸承使用壽命短。尤其是現有的輪轂軸承試驗機，其無高溫加熱裝置，不具備在高溫條件下測試輪轂軸承受徑向力和軸向力的試驗條件。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，使該裝置可對各種轎車的前後輪轂軸承在高溫環境下，按照載荷譜、速度譜、溫度譜進行模擬及耐久性試驗。
為實現上述發明，本實用新型採用如下技術方案該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，由徑向加載機構、軸向加載機構、高溫加熱機構、傳動機構、自動控制系統和機架組成；其支架機構下部為壓力傳感信號放大器，其支架機構中部有傳動機構的試驗主軸，試驗主軸的中間固定連接著皮帶盤，皮帶盤由皮帶連接著傳動電機，其傳動電機由變頻器控制固定連接在機架中層；試驗主軸的兩個懸臂分別穿過支承軸承連接輪轂軸承，每個支承軸承由法蘭與支承架固定連接，支承架上端由螺栓固定在機架上層，支承架下端由螺栓固定在機架中層上；每套輪轂軸承的外圓連接著圓盤式加載套，加載套上端由螺栓連接著徑向加載機構，加載套下端由螺栓連接著軸向加載機構，加載機構的加載油缸與液壓站由比例減壓閥經油管連通；徑向和軸向壓力傳感信號由傳感信號放大器放大，由計算機進行處理；每套輪轂軸承外置有一個高溫加熱機構。
該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其徑向加載機構，由兩個徑向加載油缸固定在機架的上層，加載油缸的頂杆與徑向力傳感器連接；徑向力傳感器與杆端關節軸承通過徑向連杆連接，杆端關節軸承與加載套的上端由螺栓連接，加載套與輪轂軸承的外圓由螺栓連接。
該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其軸向加載機構，是由軸向加載油缸前端連接軸向力傳感器，軸向力傳感器另一端連接軸向連杆，軸向連杆與加載套下端由螺栓連接，加載套與輪轂軸承的外圓連接；軸向加載油缸的末端由連杆與軸向連杆連接，軸向連杆與另一套輪轂軸承外圓的加載套下端連接。
該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其高溫加熱機構，具有保溫材料為石棉的雙層板構成的高溫箱體和電加熱箱構成；高溫箱的頂部和底部各有一個能穿過徑向和軸向連杆的孔；高溫箱與支承架相近的側面有一個能穿過試驗主軸懸臂端連接輪轂軸承的孔，輪轂軸承非傳動部位加載套置有溫度傳感器；其側面的上部和下部由螺栓分別與支承架的上部和下部固定連接；另一側面的下部有一個連接熱風管的孔，其側面與電加熱箱由螺栓固定連接；高溫箱的正面置有一個可安裝和拆卸輪轂軸承的門；電加熱箱的殼體夾層為石棉，電加熱箱體內的電加熱管與電線電連接；電加熱管的下部有支架固定在殼體上，電加熱管的上部與高溫箱連接的側面殼體上置有熱風管，熱風管穿過高溫箱的殼體。電加熱箱底部與壓縮氣管固定連接。
由於採用了如上技術方案，本實用新型具有如下優越性該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機是用於轎車輪轂軸承及其他受徑向力和軸向力且軸向力方向變化的軸承的在高溫條件下的模擬試驗設備。可對第一代和第二代轎車前、後輪轂軸承，第三代轎車輪轂軸承單元在高溫環境下按照載荷譜、速度譜和溫度譜的模擬及耐久性試驗。
試驗軸承為輪轂軸承置於主軸的兩個懸臂端，可以同時試驗兩套軸承，提高了試驗效率，降低了試驗成本。支承部分與試驗主軸採用法蘭連接，拆裝方便；試驗機按徑向垂直加載，軸向水平加載的結構，此結構的另一優點在於支撐軸承不承受軸向力，使用壽命得到延長。支撐軸承潤滑採用脂潤滑，簡單可靠。
高溫模擬裝置通過電加熱器對空氣加熱，在壓縮空氣作用下使高溫箱內的溫度達到試驗設定值，加熱均勻，模擬更加真實。壓縮空氣壓力大小可手動調節，加熱溫度由計算機自動控制，誤差小；高溫箱採用雙層結構，中間用石棉隔熱，密封效果好，在30分鐘內，高溫箱環境溫度可由室溫達到150度，最高可達200度，可以滿足目前絕大部分輪轂軸承的高溫性能試驗；高溫箱與試驗機是可拆卸的，將高溫箱拆下後亦可進行一般耐久性試驗。
加載是由徑內加載油缸組成，兩個油缸前端通過拉壓力傳感器和杆端關節軸承和加載套聯結，加載系統為獨立的液壓站，壓力大小由比例減壓閥調整。試驗機最大載荷徑向15KN，軸向正負15KN。
傳動系統由變頻器控制交流電機，通過皮帶傳動，驅動試驗軸承旋轉，實現了對試驗軸承的無級調速3000r/min。
控制系統採用計算機自動控制，系統可監控試驗機的轉速、溫度、載荷、振動、電流、試驗時間、循環次數等，用戶可自行編譜進行試驗。


圖1是轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機結構示意圖。
圖2是轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機的側視圖。
圖3是試驗機的高溫模擬的電加熱箱結構示意圖。
如圖1、2、3中所示1-徑向加載油缸，2-徑向力傳感器，3-高溫箱，4-支撐軸承，5-輪轂軸承，6-電加熱箱，7-試驗主軸，8-軸向加載油缸，9-軸向力傳感器，10-機架，11-徑向連杆，12-杆端關節軸承，13-軸向連杆，14-連杆，15-皮帶盤，16-法蘭，17-支承架，18-殼體，19-穿孔，20-溫度傳感器，21-保溫門，22-加載套，23-皮帶，24-傳動電機，25-熱管支架，26-熱風管，27-壓縮氣管，28-電加熱管。
具體實施方式
如圖1、2、3中所示該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，具有徑向加載機構、軸向加載機構、高溫模擬機構、傳動機構、自動控制系統和機架組成；其機架下部為壓力傳感信號放大器，其機架中部有傳動機構的試驗主軸(7)，試驗主軸(7)的中間固定連接著皮帶盤(15)，皮帶盤由皮帶(23)連接著傳動電機(24)，其傳動電機由變頻器控制固定連接在機架(10)中層上；試驗主軸的兩個懸臂分別穿過支承軸承(4)連接輪轂軸承(5)，每個支承軸承由法蘭(16)與支承架(17)固定連接，支承架上端由螺栓固定在機架上層，支承架下端由螺栓固定在機架中層上；每套輪轂軸承的外圓連接著圓盤式加載套(22)，加載套上端由螺栓連接著徑向加載機構，加載套下端由螺栓連接著軸向加載機構，加載機構的加載油缸與液壓站由比例減壓閥經油管連通；徑向和軸向壓力傳感器由傳感信號線與壓力傳感信號放大器連接，自動控制系統由計算機與各種控制信號線連接；每套試驗軸承外置有一個高溫模擬機構。其徑向加載機構由兩個徑向加載油缸(1)固定在機架的上層，其前端與徑向力傳感器(2)連接；徑向壓力傳感器與杆端關節軸承(12)由徑向連杆(11)連接，杆端關節軸承與加載套上端由螺栓連接，加載套與輪轂軸承的外圓由螺栓連接。其軸向加載機構是由軸向加載油缸(8)前端連接軸向力傳感器(9)，軸向力傳感器另一端連接軸向連杆(13)，軸向連杆與下端連接；軸向加載油缸的末端由連杆(14)與軸向連杆連接，軸向連杆與另一套輪轂軸承的加載套的下端連接。高溫模擬機構的高溫箱(3)與電加熱箱(6)由螺栓連接構成，其矩形的高溫箱殼體(18)有保溫材料為石棉的雙層板構成，頂部有一個能穿過徑向連杆的穿孔(19)，其底部有一個能穿過軸向連杆的穿孔，高溫箱與支承架相近的側面有一個能穿過試驗主軸懸臂端連接輪轂軸承的穿孔，輪轂軸承非傳動部位置有溫度傳感器(20)，傳感信號與自動控制系統連接；其側面的上部和下部由螺栓分別與支承架的上部和下部固定連接；另一側面的下部有一個連接熱風管(26)的穿孔，其側面與電加熱箱由螺栓固定連接；高溫箱的正面置有一個可安裝和拆卸輪轂軸承的保溫門(21)；電加熱箱為封閉的矩形其殼體夾層為石棉隔熱，電加熱箱體內的電加熱管(28)與電線電連接；電加熱管的下部有熱管支架(25)固定在殼體上，電加熱管的上部與高溫箱連接的側面殼體上置有熱風管(26)，熱風管穿過高溫箱的殼體。電加熱箱底部與壓縮氣管(27)固定連接。
測試時，將兩套輪轂軸承置於試驗主軸的兩個懸臂端，每套輪轂軸承與徑向垂直加載機構和軸向水平加載機構由螺栓固定連接，關閉高溫箱門，高溫模擬裝置通過電加熱器對空氣加熱，在壓縮空氣作用下使高溫箱內的溫度達到試驗設定值，壓縮空氣壓力大小可手動調節，加熱溫度由計算機自動控制，在30分鐘內高溫箱環境溫度可由室溫達到150度，最高可達200度，可以滿足目前絕大部分輪轂軸承的高溫性能試驗。加載是由徑向和軸向加載油缸組成，兩個油缸前端通過拉壓力傳感器和杆端關節軸承和加載套聯結，加載系統為獨立的液壓站，壓力大小由比例減壓閥調整；試驗機最大載荷徑向15KN，軸向正負15KN。試驗主軸的傳動由變頻器控制交流電機，通過皮帶傳動，驅動試驗軸承旋轉，實現了對輪轂軸承的無級調速3000r/min.。計算機自動控制，可監控試驗機的轉速、溫度、載荷、振動、電流、試驗時間、循環次數等，用戶可自行編譜進行試驗。
該轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機高溫箱與試驗機是可拆卸的，將高溫箱拆下後亦可進行一般耐久性試驗。
權利要求1.一種轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，由徑向加載機構、軸向加載機構、高溫加熱機構、傳動機構、自動控制系統和機架組成；其特徵在於所述的試驗機，其機架(10)中部有傳動機構的試驗主軸(7)，試驗主軸的中間固定連接著皮帶盤(15)，皮帶盤由皮帶(23)連接著傳動電機(24)，其傳動電機由變頻器控制固定連接在機架中層；試驗主軸的兩個懸臂分別穿過支承軸承(4)連接輪轂軸承(5)，每個支承軸承由法蘭(16)與支承架(17)固定連接，支承架上端由螺栓固定在機架上層，支承架下端由螺栓固定在機架中層上；每套輪轂軸承的外圓連接著圓盤式加載套(22)，加載套上端由螺栓連接著徑向加載機構，加載套下端由螺栓連接著軸向加載機構，加載機構的加載油缸與液壓站由比例減壓閥經油管連通；徑向和軸向壓力傳感信號由傳感信號放大器放大，由計算機進行處理；每套輪轂軸承外置有一個高溫加熱機構。
2.如權利要求1所述的轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其特徵在於所述的試驗機，其徑向加載機構，由兩個徑向加載油缸(1)固定在機架的上層，加載油缸的頂杆與徑向力傳感器(2)連接；徑向力傳感器與杆端關節軸承(12)通過徑向連杆(11)連接，杆端關節軸承與加載套(22)的上端由螺栓連接，加載套與輪轂軸承的外圓由螺栓連接。
3.如權利要求1所述的轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其特徵在於所述的試驗機，其軸向加載機構，由軸向加載油缸(8)前端連接軸向力傳感器(9)，軸向力傳感器另一端連接軸向連杆(13)，軸向連杆與加載套下端由螺栓連接，加載套與輪轂軸承的外圓連接；軸向加載油缸的末端由連杆(14)與軸向連杆連接，軸向連杆與另一套輪轂軸承外圓的加載套下端連接。
4.如權利要求1所述的轎車輪轂軸高溫耐久性試驗機，其特徵在於所述的試驗機，其高溫加熱機構，具有保溫材料為石棉的雙層板構成的高溫箱(3)和電加熱箱(6)構成；高溫箱的頂部和底部各有一個能穿過徑向和軸向連杆的穿孔(19)；高溫箱與支承架相近的側面有一個能穿過試驗主軸懸臂端連接輪轂軸承的穿孔，輪轂軸承非傳動部位加載套置有溫度傳感器(20)；其側面的上部和下部由螺栓分別與支承架的上部和下部固定連接；另一側面的下部有一個連接熱風管(26)的穿孔，其側面與電加熱箱由螺栓固定連接；高溫箱的正面置有一個可安裝和拆卸輪轂軸承的保溫門(21)；電加熱箱的殼體夾層為石棉，電加熱箱體內的電加熱管(28)與電線電連接；電加熱管的下部有熱管支架(25)固定在殼體上，電加熱管的上部與高溫箱連接的側面殼體上置有熱風管，熱風管穿過高溫箱的殼體(18)，電加熱箱底部與壓縮氣管(27)固定連接。
專利摘要一種轎車輪轂軸承高溫耐久性試驗機，其機架(10)中部有傳動機構的試驗主軸(7)，試驗主軸的中間固定連接著皮帶盤(15)，皮帶盤由皮帶(23)連接著傳動電機(24)，其傳動電機由變頻器控制固定在機架上；試驗主軸的兩個懸臂分別穿過支承軸承(4)連接輪轂軸承(5)，每個支承軸承由法蘭(16)與支承架(17)固定連接，支承架上端由螺栓固定在機架上層，支承架下端由螺栓固定在機架中層上；每套輪轂軸承的外圓連接著圓盤式加載套(22)，加載套上連接著徑向和軸向加載機構，加載機構由液壓系統供壓，每套輪轂軸承外置有一個高溫加熱機構；可對高級轎車前後輪轂軸承在高溫下，按照載荷、速度、溫度譜進行模擬耐久試驗。
文檔編號G01M17/013GK2821559SQ20052003124
公開日2006年9月27日 申請日期2005年7月15日 優先權日2005年7月15日
發明者許冬冬, 張金煥, 張徵, 李智剛, 郭紹鵬 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司