專利名稱：一種軸承實驗臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械試驗裝置，具體涉及一種軸承實驗臺。
背景技術：
高壓重載工作條件是航空、重工、先進制造裝備等領域發(fā)展過程中無法避免的苛刻工況條件。目前很多設備都在高壓重載條件下工作，例如礦山、石油等重型設備的軸承通常要承受巨大的載荷，航空發(fā)動機中的軸承通常在高壓、高溫和高速轉動的環(huán)境下工作等。 極端苛刻工況將導致軸承中潤滑劑壽命急劇縮短，如高壓和高溫可能使?jié)櫥瑒┙Y構發(fā)生變化。由此會帶來軸承中潤滑劑的潤滑失效，進而導致運動副的精度和穩(wěn)定運行的能力急劇降低，并時常伴隨由于過熱行為而產(chǎn)生的災難性事故。此外，很多軸承連續(xù)長時間工作達數(shù)月，這也對潤滑軸承的潤滑劑提出了更高的要求。但目前的設備僅能滿足觀察和研究離線測量潤滑劑成分的變化，無法實現(xiàn)對軸承內(nèi)潤滑劑的運動狀態(tài)特別是承受很大載荷的接觸區(qū)內(nèi)潤滑劑的運動狀態(tài)的觀察和研究。因此，研制新型在線測量軸承內(nèi)潤滑劑潤滑狀態(tài)及流場變化的研究設備有很重要的意義。目前已有一些測試儀器用于分析潤滑油潤滑特性。專利號為200810123328. 7的高壓微間隙潤滑試驗機能夠評價材料在高壓微間隙潤滑條件下的承載能力、流變特性等； 而專利號為200410018436. X的軸向柱塞泵配流副潤滑特性的測試裝置可以研究不同工況下配流副的潤滑特性，實時采集試驗過程中多個工作參數(shù)并完成對數(shù)據(jù)的分析處理。以上公開的專利中的測試設備雖然能對潤滑劑的某些潤滑特性和摩擦磨損性能進行分析，但都不能直接觀測工作中的軸承內(nèi)部的潤滑情況。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種軸承實驗臺，通過在支撐分部的支撐底板上設置驅動分部、熒光顯微鏡以及帶有套在同一測試主軸上適配的從動同步帶輪和測試軸承的測試分部，以及連接掛鉤和與之懸掛的掛鉤砝碼盤，這樣的實驗臺結構簡單，能同時完成不同條件下對工作中的軸承內(nèi)部的潤滑情況測試，提高了工作效率，還能夠評價軸承工作中潤滑材料的運動情況及潤滑劑成分的變化，為提高潤滑材料的潤滑效果和軸承結構的優(yōu)化設計研究提供條件。為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是—種軸承實驗臺，包括頂部帶有支撐底板10且底部帶有底座6的框架支撐分部 101，在支撐底板10的上表面帶有豎直貫通孔102，另外該支撐底板10的上表面還安裝有驅動分部底板5、熒光顯微鏡17以及帶有套在同一測試主軸觀上適配的從動同步帶輪25 和測試軸承23的測試分部，驅動分部底板5的上表面設置帶有主動同步帶輪13的驅動分部，而該主動同步帶輪13通過同步帶14和測試分部的從動同步帶輪25相連接，測試軸承 23的被測部分和所述的熒光顯微鏡17的鏡頭中心線相正對，另外測試軸承23安裝在適配的測試軸承座19上，測試軸承座19底部連接穿過豎直貫通孔102的連接掛鉤22，連接掛鉤22懸掛有掛鉤砝碼盤9。所述的測試軸承23的頂部為水平面，在該水平面上設置藍寶石壓片104，且該水平面底部相接的測試軸承23外圈側面嵌有藍寶石鑲塊105，該藍寶石鑲塊105構成了所述的測試軸承23的被測部分。所述的測試軸承座19安裝在嵌入豎直滑槽21的滑塊103上，豎直滑槽21固定在支撐底板10上。所述的測試軸承座19上設置有加熱管16。 所述的驅動分部還包括固定在驅動分部底板5上的電機4，電機4的電機軸通過聯(lián)軸器2和驅動主軸12相連接，而所述的主動同步帶輪13通過鍵連接方式套到驅動主軸12上。所述的驅動主軸12套有安裝在驅動軸承座1上的適配的驅動軸承四，而驅動軸承座1固定在驅動分部底板5上。所述的測試分部還包括固定在支撐底板10上的測試軸箱15，測試主軸觀穿過測試軸箱15內(nèi)部，所述的從動同步帶輪25通過鍵連接方式套在測試主軸觀上，以從動同步帶輪25為中心沿測試主軸28的軸向依次對稱地環(huán)繞測試主軸28套有適配的固定在測試軸箱15內(nèi)部的支撐軸承27、固定貼在測試軸箱15外側壁表面上適配的開口式測試軸承蓋 18以及所述的測試軸承23。所述的測試主軸28的端部套有適配的擋板20，擋板20和所述的測試軸承座19之間填充有橡膠。所述的從動同步帶輪25兩側面貼有固定在測試主軸28外表面的限位板26。所述的限位板沈和支撐軸承27之間的測試主軸28外表面設置有限位套24。通過在支撐分部101的支撐底板10上設置驅動分部、熒光顯微鏡17以及帶有套在同一測試主軸觀上適配的從動同步帶輪25和測試軸承幻的測試分部，以及連接掛鉤22和與之懸掛的掛鉤砝碼盤9，這樣的實驗臺結構簡單，能同時完成不同條件下對工作中的軸承內(nèi)部的潤滑情況測試，提高了工作效率，還能夠評價軸承工作中中潤滑材料的運動情況及潤滑劑成分的變化，為提高潤滑材料的潤滑效果和軸承結構的優(yōu)化設計的研究提供條件。


圖1是本發(fā)明的軸承實驗臺的總體結構三視圖，其中圖1(a)表示軸承實驗臺的主視圖，圖1(b)表示軸承實驗臺的左視圖，圖1(c)表示軸承實驗臺的俯視圖。圖2是本發(fā)明的測試分部去除了測試軸箱的剖視示意圖。圖3是本發(fā)明的測試分部的立體結構圖。圖4是本發(fā)明的驅動主軸和驅動軸承的連接剖視示意圖。圖5是本發(fā)明的主動同步帶輪、同步帶和從動同步帶輪相連接的結構示意圖。圖6是本發(fā)明的支撐底板的上表面帶有豎直貫通孔的示意圖。圖7是本發(fā)明的測試軸承的被測部分的剖視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作更詳細的說明。
如圖1所示，軸承實驗臺，包括頂部帶有支撐底板10且底部帶有底座6的框架支撐分部101，如圖6所示，在支撐底板10的上表面帶有豎直貫通孔102，另外該支撐底板10 的上表面還安裝有驅動分部底板5、熒光顯微鏡17以及帶有套在同一測試主軸觀上適配的從動同步帶輪25和測試軸承23的測試分部，驅動分部底板5的上表面設置帶有主動同步帶輪13的驅動分部，如圖5所示，而該主動同步帶輪13通過同步帶14和測試分部的從動同步帶輪25相連接，測試軸承23的被測部分和所述的熒光顯微鏡17的鏡頭中心線相正對， 另外測試軸承23安裝在適配的測試軸承座19上，測試軸承座19底部連接穿過豎直貫通孔 102的連接掛鉤22，連接掛鉤22懸掛有掛鉤砝碼盤9。如圖7所示，所述的測試軸承23的頂部為水平面，在該水平面上設置藍寶石壓片104，且該水平面底部相接的測試軸承23外圈側面嵌有藍寶石鑲塊105，該藍寶石鑲塊105構成了所述的測試軸承23的被測部分。如圖3所示，所述的測試軸承座19安裝在嵌入豎直滑槽21的滑塊103上，豎直滑槽21固定在支撐底板10上。所述的測試軸承座19上設置有加熱管16。又如圖1所示，所述的驅動分部還包括固定在驅動分部底板5上的電機4，電機4的電機軸通過聯(lián)軸器2和驅動主軸12 相連接，而所述的主動同步帶輪13通過鍵連接方式套到驅動主軸12上。如圖4所示，所述的驅動主軸12套有安裝在驅動軸承座1上的適配的驅動軸承四，而驅動軸承座1固定在驅動分部底板5上。如圖2和圖3所示，所述的測試分部還包括固定在支撐底板10上的測試軸箱15，測試主軸觀穿過測試軸箱15內(nèi)部，所述的從動同步帶輪25通過鍵連接方式套在測試主軸觀上，以從動同步帶輪25為中心沿測試主軸觀的軸向依次對稱地環(huán)繞測試主軸 28套有適配的固定在測試軸箱15內(nèi)部的支撐軸承27、固定貼在測試軸箱15外側壁表面上適配的開口式測試軸承蓋18以及所述的測試軸承23。所述的測試主軸觀的端部套有適配的擋板20，擋板20和所述的測試軸承座19之間填充有橡膠。所述的從動同步帶輪25兩側面貼有固定在測試主軸觀外表面的限位板26。所述的限位板沈和支撐軸承27之間的測試主軸觀外表面設置有限位套M。本發(fā)明的工作原理是先根據(jù)測試軸承23的滾動體和藍寶石鑲塊105實際接觸的區(qū)域所形成的接觸區(qū)需要的壓力來在掛鉤砝碼盤9上加上對應重量的砝碼8，加載完成后， 對測試軸承23加入含有熒光物質的潤滑劑，然后利用加熱管16將測試軸承23的溫度調整到實驗所需要的溫度，隨后啟動電機4，帶動驅動主軸12和主動同步帶輪13轉動，主動同步帶輪13通過同步帶14帶動從動同步帶輪25旋轉，從動同步帶輪25進而帶動測試主軸洲轉動，這樣就帶動了連接在測試主軸觀上的測試軸承23和支撐軸承27轉動，當含有熒光物質的潤滑劑通過所述的接觸區(qū)時，熒光顯微鏡17的鏡頭的中心正對著藍寶石鑲塊105， 潤滑劑中熒光物質發(fā)出的光105通過透明的藍寶石鑲塊-d被熒光顯微鏡17接收，就可以實時觀測到接觸區(qū)內(nèi)潤滑劑的流動情況。通過在支撐分部101的支撐底板10上設置驅動分部、熒光顯微鏡17以及帶有套在同一測試主軸觀上適配的從動同步帶輪25和測試軸承23的測試分部，以及連接掛鉤 22和與之懸掛的掛鉤砝碼盤9，這樣的實驗臺結構簡單，能同時完成不同條件下對工作中的軸承內(nèi)部的潤滑情況測試，提高了工作效率，還能夠評價軸承工作中中潤滑材料的運動情況及潤滑劑成分的變化，為提高潤滑材料的潤滑效果和軸承結構的優(yōu)化設計的研究提供條件。
權利要求
1.一種軸承實驗臺，包括頂部帶有支撐底板(10)且底部帶有底座(6)的框架支撐分部(101)，其特征在于在支撐底板(10)的上表面帶有豎直貫通孔(102)，另外該支撐底板 (10)的上表面還安裝有驅動分部底板(5)、熒光顯微鏡(17)以及帶有套在同一測試主軸 (28)上適配的從動同步帶輪0 和測試軸承的測試分部，驅動分部底板(5)的上表面設置帶有主動同步帶輪(1 的驅動分部，而該主動同步帶輪(1 通過同步帶(14)和測試分部的從動同步帶輪0 相連接，測試軸承的被測部分和所述的熒光顯微鏡(17) 的鏡頭中心線相正對，另外測試軸承安裝在適配的測試軸承座(19)上，測試軸承座(19)底部連接穿過豎直貫通孔(102)的連接掛鉤(22)，連接掛鉤0 懸掛有掛鉤砝碼盤 ⑶。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的測試軸承03)的頂部為水平面，在該水平面上設置藍寶石壓片(104)，且該水平面底部相接的測試軸承外圈側面嵌有藍寶石鑲塊(105)，該藍寶石鑲塊(10 構成了所述的測試軸承23的被測部分。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的測試軸承座 (19)安裝在嵌入豎直滑槽21的滑塊(10 上，豎直滑槽21固定在支撐底板(10)上。
4.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的測試軸承座 (19)上設置有加熱管(16)。
5.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的驅動分部還包括固定在驅動分部底板(5)上的電機(4)，電機(4)的電機軸通過聯(lián)軸器(2)和驅動主軸 (12)相連接，而所述的主動同步帶輪(13)通過鍵連接方式套到驅動主軸(12)上。
6.根據(jù)權利要求5所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的驅動主軸(12)套有安裝在驅動軸承座(1)上的適配的驅動軸承(四)，而驅動軸承座(1)固定在驅動分部底板(5)上。
7.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的測試分部還包括固定在支撐底板(10)上的測試軸箱(15)，測試主軸08)穿過測試軸箱(15)內(nèi)部，所述的從動同步帶輪0 通過鍵連接方式套在測試主軸08)上，以從動同步帶輪(25)為中心沿測試主軸08)的軸向依次對稱地環(huán)繞測試主軸08)套有適配的固定在測試軸箱 (15)內(nèi)部的支撐軸承(27)、固定貼在測試軸箱(15)外側壁表面上適配的開口式測試軸承蓋(18)以及所述的測試軸承(23)。
8.根據(jù)權利要求7所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的測試主軸08)的端部套有適配的擋板(20)，擋板OO)和所述的測試軸承座(19)之間填充有橡膠。
9.根據(jù)權利要求7所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的從動同步帶輪05)兩側面貼有固定在測試主軸08)外表面的限位板06)。
10.根據(jù)權利要求9所述的軸承實驗臺，其特征在于所述的限位板06)和支撐軸承 (27)之間的測試主軸08)外表面設置有限位套04)。
全文摘要
一種軸承實驗臺，通過在支撐分部的支撐底板上設置驅動分部、熒光顯微鏡、帶有套在同一測試主軸上適配的從動同步帶輪和測試軸承的測試分部，以及連接掛鉤和與之懸掛的掛鉤砝碼盤，這樣的實驗臺結構簡單，能同時完成不同條件下對工作中的軸承內(nèi)部的潤滑情況測試，提高了工作效率，還能夠評價軸承工作中潤滑材料的運動情況及潤滑劑成分的變化，為提高潤滑材料的潤滑效果和軸承結構的優(yōu)化設計的研究提供條件。
文檔編號G01N21/64GK102175452SQ20101062342
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權日2010年12月31日
發(fā)明者劉書海, 肖華平, 路新春, 郭丹, 雒建斌 申請人:清華大學