一種球軸承的軸向載荷測試方法
2023-08-08 20:49:21 1
專利名稱：一種球軸承的軸向載荷測試方法
技術領域：
本發明屬於軸承技術領域，特別涉及到一種球軸承的軸向載荷測試方法。
背景技術：
深溝球軸承和角接觸球軸承均可稱其為球軸承，在許多場合下需要測試球軸承的軸向載荷，以保證球球軸承具有穩定性和重複性。通常對球軸承測試軸向載荷的方式有以下幾種:
1.採用固定砝碼進行加載測試球軸承的軸向載荷；
2.採用固定砝碼和槓桿組合的方式進行加載測試球軸承的軸向載荷；
3.採用液壓加載方式進行測試球軸承的軸向載荷；
4.採用氣動加載方式進行測試球軸承的軸向載荷。上述四種方式存在如下問題:
測試時要求所加的軸向載荷要準確、快速、無級可調，且要求測試裝置可靠、操作簡單、方便，而上述四種方式具有一定的局限性，不能完全滿足球軸承的測試軸向載荷的要求。
發明內容
為解決上述問題，本發明提供了一種球軸承的軸向載荷測試方法，該軸向載荷測試方法通過一套測試裝置來一次裝卡定位被測球軸承並實現被測球軸承，通過壓縮空氣產生的壓力對被測球軸承施加平穩、無衝擊的軸向載荷，壓縮空氣在密閉氣室內可以實現空氣主軸的勻速上浮並使得被測球軸承實現無級加載軸向載荷，軸向載荷測試方法具有可靠、操作簡單、方法簡便之特點。為實現上述發明目的，本發明採用如下技術方案:
一種球軸承的軸向載荷測試方法，該軸向載荷測試方法涉及到一套測試裝置，所述測試裝置包含鎖緊螺母、調整螺母、氣缸、端蓋、底座、軸向拖架、空氣主軸、軸承套、定位定心座、定位支承，其中空氣主軸在外徑給定情況下的有效截面積用S表示，空氣主軸在外徑給定情況下經測重用W1表示，軸向拖架經測重用W2表示，定位定心座經測重用W3表示，被測球軸承經測重用W4表示，被測球軸承被加載的軸向載荷用F表示，則F=PxS-Wl- W2 -W3-W4 ,P表示密閉氣室的壓力。將被測球軸承的內圈套在定位定心座上端的圓柱內，被測球軸承的外圈置於已固定的定位支承下端，定位定心座下端的凸臺與空氣主軸上端的凹槽聯接，空氣主軸下端的內孔中配置有帶L型掛鈎的軸向拖架，所述L型掛鈎掛在氣缸活塞杆上端球冠狀處配置的環形凹槽內，氣缸活塞杆的下端依次配置調整螺母、鎖緊螺母，具有三個臺階內孔的底座經過固定後被套接在空氣主軸上，底座上端的臺階內孔中裝配軸承套且軸承套內徑與空氣主軸外徑匹配，底座上端的臺階內孔中所配置的進氣孔正對軸承套上所配置的環形進氣凹槽，與所述環形進氣凹槽軸向相聯通的軸承套上還配置有數條環形節流凹槽，每條所述環形節流凹槽內均勻布有數個徑向節流內孔，底座中間的臺階內孔內徑小於底座上端的臺階內孔內徑而大於空氣主軸的外徑，在底座中間的臺階內孔內配置排氣孔，底座下端的臺階內孔內徑小於底座中間的臺階內孔內徑，在底座下端的臺階內孔內配置進排氣孔，底座的下端通過螺栓聯接端蓋，端蓋的內孔套接在氣缸的上端蓋上，底座的中間臺階內孔與其下端臺階內孔之間形成內凸臺孔，所述內凸臺孔內徑與空氣主軸外徑匹配，所述內凸臺孔、空氣主軸、所述法蘭以及端蓋形成密閉氣室，氣缸的缸體以及底座依據空氣主軸所配裝的被測球軸承和定位支承的相對位置而定位固定。被測球軸承在軸向加載前，先關閉排氣孔並聯通進氣孔向數條所述環形節流凹槽內通入壓縮空氣並使空氣主軸沿其軸線方向向上浮動，然後通過氣缸活塞杆上端的所述球冠向上頂起軸向拖架和空氣主軸，使被測球軸承的外圈與定位支承之間預留0.3 0.5mm的間隙，所述間隙經測定後再備緊氣缸活塞杆下端配置的調整螺母並通過鎖緊螺母鎖定氣缸活塞杆的行程。對被測球軸承軸向加載時，通過進排氣孔向所述密閉氣室內通入P1平衡壓力的壓
縮空氣，當
權利要求
1.一種球軸承的軸向載荷測試方法，該軸向載荷測試方法涉及到一套測試裝置，所述測試裝置包含鎖緊螺母(I)、調整螺母(2)、氣缸(3)、端蓋(4)、底座(5)、軸向拖架￠)、空氣主軸(7)、軸承套(8)、定位定心座(9)、定位支承(11)，其中空氣主軸(7)在外徑給定情況下的有效截面積用S表示，空氣主軸(7)在外徑給定情況下經測重用W1表示，軸向拖架(6)經測重用W2表示，定位定心座(9)經測重用W3表示，被測球軸承(10)經測重用W4表示，被測球軸承(10)被加載的軸向載荷用F表示，則
2.根據權利要求1所述一種球軸承的軸向載荷測試方法，其特徵是:氣缸(3)包含缸體、活塞杆、上端蓋以及下端蓋，氣缸(3)活塞杆的上端呈球冠狀，距球冠狀處向下的活塞杆上配置有一環形凹槽，軸向拖架(6)配置的L型掛鈎能沿所述環形凹槽上下移動，活塞杆的下端外徑車制有外螺紋，所述外螺紋旋接鎖緊螺母(I)和調整螺母(2)，調整螺母(2)能夠調節所述活塞杆的有效行程。
3.根據權利要求1所述一種球軸承的軸向載荷測試方法,其特徵是:空氣主軸(X)外徑與軸承套(8)內孔之間的配合間隙以及空氣主軸(7)下端內孔與軸向拖架(6)外徑之間的配合間隙與空氣主軸(7)的外徑相關，當空氣主軸(7)外徑處於50 75mm時，空氣主軸(7)外徑與軸承套(8)內孔之間的配合間隙為0.022 0.026mm，空氣主軸(7)下端內孔與軸向拖架(6)外徑之間的配合間隙為0.028-0.032mm ;當空氣主軸(7)外徑處於75 IOOmm時，空氣主軸(7)外徑與軸承套(8)內孔之間的配合間隙為0.025-0.030mm，空氣主軸(7)下端內孔與軸向拖架(6)外徑之 間的配合間隙為0.032-0.038mm;當空氣主軸(7)外徑處於100 125mm時，空氣主軸(7)外徑與軸承套(8)內孔之間的配合間隙為0.032-0.037mm,空氣主軸(7)下端內孔與軸向拖架(6)外徑之間的配合間隙為0.040-0.045mm;當空氣主軸(7)外徑 125mm時，空氣主軸(7)外徑與軸承套(8)內孔之間的配合間隙以及空氣主軸(7)下端內孔與軸向拖架(6)外徑之間的配合間隙參照上述三種情況隨機而定。
4.根據權利要求1所述一種球軸承的軸向載荷測試方法，其特徵是:軸承套(8)與底座(5)中間臺階內孔的上端面之間隙控制在1.5 2.0mm，軸承套(8)與底座(5)上端臺階內孔的配合隙控制在0.015 0.020mm，軸承套(8)上所述環形節流凹槽的配置數量以及所述環形節流凹槽內勻布的徑向節流內孔的配置數量與空氣主軸(7)外徑相關，當空氣主軸(7)外徑處於50 75mm時，所述環形凹槽的配置數量為四個，所述徑向節流內孔的配置數量為壹拾貳個；當空氣主軸(7)外徑處於75 IOOmm時，所述環形凹槽的配置數量為四個，所述徑向節流內孔的配置數量為壹拾陸個；當空氣主軸(7)外徑處於100 125_時，所述環形凹槽的配置數量為陸個，所述徑向節流內孔的配置數量為貳拾個；當空氣主軸(7)外徑 125mm時，所述環形凹槽的配置數量以及所述徑向節流內孔的配置數量參照上述三種情況隨機而定；配置的數個所述環形凹槽均對稱位於所述環形進氣凹槽的兩端，所述環形進氣凹槽與相鄰所述環形進氣凹槽之間的軸向間距以及所述環形進氣凹槽與相鄰所述環形進氣凹槽之間的軸向間距均控制在26mm，所述徑向節流內孔由8 mm的圓孔和0.3mm的底孔同軸線構成，所述底孔位於軸承套⑶的內徑端，所述環形進氣凹槽均與數個所述環形進氣凹槽之間軸向相聯通。
5.根據權利要求1所述一種球軸承的軸向載荷測試方法，其特徵是:定位定心座(9)上端的圓柱外徑與被測球軸承(10)內圈的內徑相配合且配合的間隙不大於0.006mm,定位定心座(9)下端的凸臺與空氣主軸(7)上端的凹槽相配合且配合的間隙不大於0.005mm。
6.根據權利要求1所述一種球軸承的軸向載荷測試方法，其特徵是:定位支承(11)是被測球軸承(10)的定位基準，定位支承(11)下端的支撐點必須支撐在被測球軸承(10)的外圈端面，定位支承(11)的對稱中心軸線與空氣主軸(7)上端面的垂直度誤差不能大於`0.002mm。
全文摘要
一種球軸承的軸向載荷測試方法，將被測球軸承(10)套在定位定心座(9)上並置於定位支承(11)下端，空氣主軸(7)上端聯接定位定心座而其下端聯接軸向拖架(6)和氣缸(3)，氣缸配置調整螺母(2)、鎖緊螺母(1)，底座(5)配置進氣孔(5.1)、排氣孔(5.2)、進排氣孔(5.3)、軸承套(8)、端蓋(4)，通過進排氣孔向底座等形成的密閉氣室內通入P1以及P壓力的壓縮空氣使空氣主軸在無摩擦狀態下能輕鬆轉動，通過P壓力的壓縮空氣對被測球軸承施加平穩、無衝擊的軸向載荷，壓縮空氣在密閉氣室內可以實現空氣主軸的勻速上浮並使得被測球軸承實現無級加載軸向載荷，則被測球軸承的軸向載荷，該方法可靠，操作簡單。
文檔編號G01L5/00GK103196609SQ20131007991
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月13日 優先權日2013年3月13日
發明者張中元, 張 林, 張志恆, 郝雪玲, 侯穎熙, 李紅, 孫立才, 顏榮亮 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司