專利名稱：含油軸承動態(tài)負載性能試驗臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種含油軸承動態(tài)負載性能試驗臺。
背景技術(shù)：
含油軸承是用金屬粉末和其它減磨材料經(jīng)壓制、燒結(jié)、整形和浸油而成，其材料呈多孔質(zhì)特征，能儲存潤滑油，具有自潤滑作用。它常用于不便加潤滑油或者不能有潤滑油泄露的情況，如食品加工機器和紡織機械，它還在農(nóng)業(yè)機械、儀器儀表以及微電機中得到廣泛的應(yīng)用。我國含油軸承的年產(chǎn)量以億件計。對含油軸承的研究與應(yīng)用，除了在結(jié)構(gòu)、工藝、材料等方面的研究，含油軸承的性能評定方法也是一個十分值得重視的研究課題。目前國內(nèi)還沒有統(tǒng)一的含油軸承摩擦學(xué)性能臺架測試方法、評定標準和測試臺架。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種含油軸承動態(tài)負載性能試驗臺，是用于測試動態(tài)加載條件下，含油軸承PV值、滑動摩擦系數(shù)、溫升摩擦學(xué)性能。
為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下一種含油軸承動態(tài)負載性能試驗臺包括驅(qū)動裝置，加載裝置，試驗信號采集控制系統(tǒng)；其中1)驅(qū)動裝置包括兩路，一路由三相異步電動機通過帶輪帶動主軸箱的主軸轉(zhuǎn)動，主軸箱的主軸上裝有對偶試件軸，被測含油軸承裝在對偶試件軸上，含油軸承安裝在加載套內(nèi)；另一路是直流減速電機的輸出軸上裝有偏心輪；2)加載裝置第一杠桿的一端掛有砝碼，另一端與滑輪相接觸，滑輪上的支承桿與滾珠直線導(dǎo)軌相垂直固定連接，滾珠直線導(dǎo)軌的一端與偏心輪相接觸，第一杠桿中間裝有第一加載刀口，第一加載刀口下裝有第二加載刀口，第二加載刀口安裝在加載套上，在加載套下面裝有第二杠桿，第二杠桿與負載傳感器相接觸；溫度傳感器插入加載套的孔內(nèi)，與含油軸承的外表面相接觸；3)試驗信號采集控制系統(tǒng)工控機通過串行口與智能模塊ADAM4520相聯(lián)，智能模塊ADAM4520另一端分別與智能模塊ADAM4050、ADAM4024、ADAM4019通過數(shù)據(jù)線相聯(lián)；智能模塊ADAM4050、ADAM4024與變頻器相聯(lián)，變頻器再與三相異步電動機相聯(lián)；智能模塊ADAM4019另一端通過數(shù)據(jù)線分別與溫度傳感器，放大器，變頻器相聯(lián)，放大器再接有負載傳感器。
本實用新型具有的有益的效果是利用偏心輪產(chǎn)生動態(tài)加載力和ADAM4000系列智能模塊實現(xiàn)信號的檢測和控制。是用于測試動態(tài)加載條件下，含油軸承PV值、滑動摩擦系數(shù)、溫升摩擦學(xué)性能。該試驗臺結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，性能穩(wěn)定，智能化程度高。
本含油軸承動態(tài)負載試驗臺主要適合小型含油軸承的性能參數(shù)試驗，其技術(shù)參數(shù)如下1)含油軸承內(nèi)徑Φ8-20mm；2)含油軸承外徑Φ12-40mm；3)含油軸承寬度8-40mm；4)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍0-3000rpm；5)載荷范圍1.3-20kg；6)測量溫度范圍0-150℃；7)摩擦系數(shù)測量范圍0.05-0.5。


圖1是含油軸承動態(tài)負載試驗臺組成示意圖；圖2是圖1含油軸承動態(tài)負載試驗臺組成側(cè)視圖；圖3是試驗臺的數(shù)據(jù)信號控制和采集系統(tǒng)。
圖中1-三相異步電動機，2-主軸箱，3-對偶試件軸，4-含油軸承，5-加載套，6-負載傳感器，7-杠桿，8-溫度傳感器，9-砝碼，10-偏心輪，11，12-加載刀口，13-杠桿，14-滾珠直線導(dǎo)軌，15-聯(lián)軸器，16-直流減速電機。
具體的實施方式如圖1、圖2所示，三相異步電動機1提供一個0-1500rpm的轉(zhuǎn)速，通過V帶(傳動比n1/n2＝2)把轉(zhuǎn)速傳遞給主軸箱2的主軸，主軸和對偶試件軸3通過固定銷連接。含油軸承4同對偶試件軸3配合，安裝在加載套5內(nèi)。含油軸承運動時所產(chǎn)生的摩擦力通過杠桿7傳遞給負載傳感器6；溫升的變化利用溫度傳感器8進行測量。動態(tài)負載利用杠桿13的杠桿原理，通過加載刀口11、12傳遞到加載套5上，實現(xiàn)對含油軸承的加載。加載刀口11作用于杠桿13中間，加載刀口11、12用來保證力傳遞的單向性，即保證負載力徑向作用于含油軸承；杠桿13一端作用于砝碼9的重力，保持此力矩不變；另一端為可變作用點。直流減速電動機16產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速，通過聯(lián)軸器15，帶動偏心輪10轉(zhuǎn)動，從而帶動滾動直線導(dǎo)軌14左右移動，實現(xiàn)可變作用點在杠桿13上的位移，在加載刀口11上產(chǎn)生一個動態(tài)的負載力。
如圖3所示，信號控制和采集通過4個ADAM4000系列的智能模塊和工控機來實現(xiàn)。利用ADAM4019通用模擬量信號輸入模塊中的T/C(熱電偶信號)端口來采集溫度傳感器8的溫度信號和兩個V(伏級電壓量)端口分別采集來自負載傳感器6的摩擦力信號和來自變頻器的轉(zhuǎn)速信號；ADAM4024模擬量信號輸出模塊來控制輸出4～20mA的模擬電流量給變頻器，來控制變頻器的輸出電壓頻率，實現(xiàn)對三相異步電動機1的轉(zhuǎn)速控制，使電機輸出轉(zhuǎn)速范圍為0～1500rpm；用ADAM4050數(shù)字信號輸入輸出模塊來控制電動機的起停。在輸出通道，當輸出的數(shù)字信號為1時，輸出的電壓為30V，輸出最大電流為30mA，通過變頻器接通電動機的電源，電動機起動；當輸出的數(shù)字信號為0時是，輸出的電壓為0V，通過變頻器，切斷了電動機的電源，電動機關(guān)閉。工控機為FR-S520S-1.5K-CHR，放大器為YZ-C，負載傳感器為YZ201。
1.PV值的測量利用第一杠桿13和偏心輪10的工作原理，利用下列公式來計算測得PV值。
(1)負載力W的計算W=2l-e(1-cos(2πnt))l-e(1-cos(2πnt))G]]>式中l(wèi)-砝碼至負載刀口的距離(mm)e-偏心輪的偏心距(mm)n-直流減速電機轉(zhuǎn)速(rpm)G-砝碼質(zhì)量(g)(2)PV值的計算PV=9.8×Wd×B·πdn60×1000]]>=0.00053·nWB]]>式中d-試驗軸承內(nèi)徑(mm)n-軸頸轉(zhuǎn)速(rpm)B-軸承寬度(mm)
P-比壓(N·mm-2)V-軸頸線速度(m/s)2.摩擦系數(shù)的測量根據(jù)負載傳感器6測得的數(shù)值，通過計算可得摩擦系數(shù)。
摩擦系數(shù)的計算μ=M‾rW=FL·1rW]]>式中M-摩擦力矩平均值(N·mm)F-作用在壓力傳感器處的壓力(g)L-杠桿1臂長(mm)r-試驗軸承內(nèi)半徑(mm)3.溫升的測量利用溫度傳感器8直接測量所得。
權(quán)利要求1.一種含油軸承動態(tài)負載性能試驗臺，其特征在于包括驅(qū)動裝置，加載裝置，試驗信號采集控制系統(tǒng)；其中1)驅(qū)動裝置包括兩路，一路由三相異步電動機(1)通過帶輪帶動主軸箱(2)的主軸轉(zhuǎn)動，主軸箱(2)的主軸上裝有對偶試件軸(3)，被測含油軸承(4)裝在對偶試件軸(3)上，含油軸承(4)安裝在加載套(5)內(nèi)；另一路是直流減速電機(16)的輸出軸上裝有偏心輪(10)；2)加載裝置第一杠桿(13)的一端掛有砝碼(9)，另一端與滑輪相接觸，滑輪上的支承桿與滾珠直線導(dǎo)軌(13)相垂直固定連接，滾珠直線導(dǎo)軌(13)的一端與偏心輪(10)相接觸，第一杠桿(13)中間裝有第一加載刀口(11)，第一加載刀口(11)下裝有第二加載刀口(12)，第二加載刀口(12)安裝在加載套(5)上，在加載套(5)下面裝有第二杠桿(7)，第二杠桿(7)與負載傳感器(6)相接觸；溫度傳感器(8)插入加載套(5)的孔內(nèi)，與含油軸承(4)的外表面相接觸；3)試驗信號采集控制系統(tǒng)工控機通過串行口與智能模塊ADAM4520相聯(lián)，智能模塊ADAM4520另一端分別與智能模塊ADAM4050、ADAM4024、ADAM4019通過數(shù)據(jù)線相聯(lián)；智能模塊ADAM4050、ADAM4024與變頻器相聯(lián)，變頻器再與三相異步電動機(1)相聯(lián)；智能模塊ADAM4019另一端通過數(shù)據(jù)線分別與溫度傳感器(8)，放大器，變頻器相聯(lián)，放大器再接有負載傳感器(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含油軸承摩擦學(xué)性能測試試驗臺，其特征在于工控機為FR-S520S-1.5K-CHR，放大器為YZ-C，負載傳感器為YZ201。
專利摘要本實用新型公開了一種含油軸承摩擦學(xué)性能測試試驗臺。由驅(qū)動裝置，加載裝置，試驗信號采集控制系統(tǒng)組成。本實用新型利用偏心輪產(chǎn)生動態(tài)加載力和ADAM4000系列智能模塊實現(xiàn)信號的檢測和控制。是用于測試動態(tài)加載條件下，含油軸承PV值、滑動摩擦系數(shù)、溫升摩擦學(xué)性能。該試驗臺結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，性能穩(wěn)定，智能化程度高。
文檔編號G01M13/00GK2708292SQ20042003722
公開日2005年7月6日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者顧大強, 王行 申請人:浙江大學(xué)