本發(fā)明涉及一種軸承試驗裝置，特別是涉及一種配對軸承組件動態(tài)特性試驗裝置，應(yīng)用于機械連接件性能試驗測試和使用壽命評估應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和綜合國力的顯著提高，各種精密機械的轉(zhuǎn)速及其承載能力也得到了很大的提高，因此要求精密軸承的轉(zhuǎn)速越來越高、承載力越來越大，并且應(yīng)具備良好的動態(tài)穩(wěn)定性和較長的使用壽命。

國內(nèi)外學者對滾動軸承經(jīng)歷了較長時間的研究，而對高速滾動軸承保持架的研究相對較少，這是由于有些滾動軸承的應(yīng)用場合較為精密，其性能的影響因素有很多，同時在試驗方面難度較大，尤其在高速條件下運行時，易受其他部件的影響。滾動軸承有四個基本元件，即內(nèi)外套圈、滾動體及保持架，作為組成元件之一的保持架與其它元件之間具有相互作用，因而其運動狀態(tài)、受力情況等都必然與整個軸承系統(tǒng)的工作狀態(tài)密切相關(guān)，所以保持架的運動分析往往包含在軸承系統(tǒng)分析之中。較早的軸承系統(tǒng)工作狀態(tài)分析中,對保持架的處理比較簡單；在靜態(tài)和準靜態(tài)分析中往往不計保持架對軸承穩(wěn)定工作狀態(tài)的影響。由于保持架與引導套圈及滾動體之間都存在一定間隙，保持架就有可能自由地振蕩。因此在一定條件下，保持架會發(fā)生不穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。伴隨這種不穩(wěn)定運轉(zhuǎn)將使軸承力矩變大，而精密儀表儀器運轉(zhuǎn)精度對其中的這種軸承力矩變化非常敏感，許多年來，軸承保持架的振蕩及由此產(chǎn)生的不穩(wěn)定一直是高速精密軸承設(shè)計中的一個重要因素。所以對于軸承不穩(wěn)定運轉(zhuǎn)研究是從這一類高速精密軸承開始，如陀螺儀軸承、衛(wèi)星定向軸承等。隨著軸承分析方法的不斷完善，人們也開始注意這種軸承不穩(wěn)定運轉(zhuǎn)所導致的早期失效的問題。

到目前為止，對保持架的試驗研究主要集中在穩(wěn)定性、運動、滑動、溫度檢測等方面。對旋轉(zhuǎn)運動的微型軸承保持架，由于振動傳感困難，其振動測試相關(guān)研究較少。雖有微型軸承方面保持架的研究，但試驗時的保持架轉(zhuǎn)速較低。在現(xiàn)有技術(shù)中，一方面很難對運動狀態(tài)下的滾動軸承保持架進行測試；另一方面在高速軸承保持架的動態(tài)特性研究中，若固定試驗軸承的外圈使內(nèi)圈高速轉(zhuǎn)動，或固定內(nèi)圈使外圈高速轉(zhuǎn)動，都會使試驗軸承的保持架也在相對高速下轉(zhuǎn)動，而對于一般的傳感器采樣頻率達不到采樣要求。因此，基于保持架研究現(xiàn)狀，對滾動軸承保持架的動態(tài)特性進行研究有待加強，研發(fā)在中、高轉(zhuǎn)速下，微小型軸承保持架的軸向振動及渦動情況的實驗檢測裝置成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)存在的不足，提供一種配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置，能精確測量保持架的擺振及渦動情況，本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)精巧，試驗軸承不需要作特殊處理，能實現(xiàn)在試驗軸承內(nèi)外圈差動情況下測量其保持架的動態(tài)特性，并能在中、高轉(zhuǎn)速下，對微小型軸承保持架的軸向振動及渦動情況進行高效測量，為配對軸承使用壽命評估分析提供基礎(chǔ)試驗數(shù)據(jù)。

為達到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本發(fā)明采用如下發(fā)明構(gòu)思：

在現(xiàn)有技術(shù)中，一方面很難對運動狀態(tài)下的滾動軸承保持架進行測試；另一方面在高速軸承保持架的動態(tài)特性研究中，若固定試驗軸承的外圈使內(nèi)圈高速轉(zhuǎn)動，或固定內(nèi)圈使外圈高速轉(zhuǎn)動，都會使試驗軸承的保持架也在相對高速下轉(zhuǎn)動，而對于一般的傳感器采樣頻率達不到采樣要求，因此考慮使內(nèi)外圈反向旋轉(zhuǎn)的設(shè)計思路，使試驗軸承保持架的轉(zhuǎn)速降低。本發(fā)明提供配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置。其核心原理有二：一是兩配對軸承的內(nèi)、外圈分別相連并同步旋轉(zhuǎn)，電主軸驅(qū)動其內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，控制軸承的保持架轉(zhuǎn)速，使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)試驗軸承的內(nèi)外圈差動并保持架轉(zhuǎn)速可控；二是對應(yīng)的牙嵌式保持架轉(zhuǎn)速高精度可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)，保持架連接套一端與軸承的保持架相嵌連接，另一端與同步齒形帶輪連接，步進電機通過同步齒形帶傳動對軸承的保持架轉(zhuǎn)速進行控制。加載部分是兩配對軸承外圈之間通過壓縮彈簧實現(xiàn)軸向定壓加載，測量部分是在試驗軸承的軸向放置激光測振儀測量其保持架的擺振及渦動情況。

根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置，包括驅(qū)動部分、加載部分和測量部分，在試驗裝置的支架上安裝軸，將兩個配對軸承固定安裝在軸上，組成配對軸承系統(tǒng)，兩個配對軸承由第一個配對軸承和第二個配對軸承組成，通過加載部分使兩個配對軸承的內(nèi)、外圈分別對應(yīng)相連并分別同步旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動部分包括電主軸驅(qū)動部分和保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)，通過電主軸通過對軸進行傳動，進而驅(qū)動兩個配對軸承的內(nèi)圈同步轉(zhuǎn)動，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與第一個配對軸承的保持架傳動連接，對第一個配對軸承的保持架的轉(zhuǎn)速進行控制，使第一個配對軸承的內(nèi)圈通過滾動體與滾道之間的摩擦帶動其外圈轉(zhuǎn)動，再通過連接兩個配對軸承的兩個外圈之間的加載部分進行固定連接，來帶動第二個配對軸承的外圈進行轉(zhuǎn)動，進而使第二個配對軸承的內(nèi)、外圈進行反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)第二個配對軸承的內(nèi)、外圈差動，并通過控制保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)，使第二個配對軸承的保持架的轉(zhuǎn)速可控，在測量部分，將第二個配對軸承作為目標試驗軸承，通過測量裝置的測量頭對第二個配對軸承的保持架的動態(tài)特性進行測量。

作為本發(fā)明優(yōu)選的技術(shù)方案，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)包括保持架連接套、傳動機構(gòu)和步進電機，對第一個配對軸承的保持架的一端沿著軸向加寬延伸形成連接部，使保持架連接套的一端通過牙嵌式固定連接結(jié)構(gòu)與第一個配對軸承的保持架的連接部進行相嵌固定連接，保持架連接套的另一端與傳動機構(gòu)的動力輸出端固定連接，步進電機安裝在電機支座上，電機支座與支架固定連接，步進電機通過傳動機構(gòu)對第一個配對軸承的保持架轉(zhuǎn)速進行控制，并通過兩個配對軸承的保持架差動方式使第二個配對軸承的保持架轉(zhuǎn)速可控。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的傳動機構(gòu)采用帶輪傳動機構(gòu)，由主動齒形帶輪、從動齒形帶輪和同步齒形帶連接組成同步齒形帶傳動裝置，從動齒形帶輪與保持架連接套固定連接，從動齒形帶輪轉(zhuǎn)動安裝于軸上，保持架連接套非接觸式套裝在軸上，并使保持架連接套設(shè)置于第一個配對軸承和從動齒形帶輪之間，步進電機通過同步齒形帶傳動裝置對第一個配對軸承的保持架的轉(zhuǎn)速進行控制。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，在加載部分中，在第一個配對軸承和第二個配對軸承外圈之間設(shè)置壓縮彈簧形成軸向定壓加載機構(gòu)。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，在配對軸承系統(tǒng)中，在第一個配對軸承和第二個配對軸承內(nèi)圈之間還固定設(shè)置定位套圈，對第一個配對軸承和第二個配對軸承內(nèi)圈相對位置進行輔助定位固定，定位套圈安裝在軸上。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，根據(jù)施加給第二個配對軸承的載荷大小，計算壓縮彈簧的極限壓縮長度，并確定內(nèi)圈定位套圈沿著軸延伸方向的長度。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，測量裝置采用激光測振儀，激光測振儀的測量頭設(shè)置于第二個配對軸承的軸向的一側(cè)，測量頭與第二個配對軸承的保持架進行正對安裝設(shè)置，當?shù)诙€配對軸承的保持架以一定的速度轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)速為零時，激光測振儀的測量頭就能測量試驗中的第二個配對軸承的保持架的擺振特性及渦動特性。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，第一個配對軸承和第二個配對軸承的外圈之間采用套筒進行固定連接，將第一個配對軸承和第二個配對軸承的外圈固定安裝于套筒內(nèi)，使第一個配對軸承和第二個配對軸承的外圈組成同步轉(zhuǎn)動體。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，第一個配對軸承和第二個配對軸承為角接觸球軸承或承受軸向力的滾動軸承；或者第一個配對軸承和第二個配對軸承采用相同尺寸或不同尺寸的一對軸承組成配對軸承。

作為上述方案的優(yōu)選技術(shù)方案，軸通過聯(lián)軸節(jié)與電主軸的動力輸出端固定連接；保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與軸之間裝有一對深溝球軸承，使保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與第一個配對軸承的保持架的連接部進行固定連接；在軸與試驗裝置的支架也通過一對支撐軸承進行轉(zhuǎn)動連接，在一對支撐軸承的內(nèi)圈之間通過設(shè)置內(nèi)圈定位套筒，將一對支撐軸承的內(nèi)圈輔助固定并安裝在軸上，并將一對支撐軸承的外圈固定在支架的軸套中，同時在由一對支撐軸承組成的工作配對軸承組合體的軸向兩外側(cè)固定安裝端蓋，采用動密封結(jié)構(gòu)，將一對支撐軸承封裝于試驗裝置的支架的軸套中。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點：

1. 本發(fā)明裝置將配對軸承進行串聯(lián)安裝，外圈通過套筒連接，套筒可以保證配對軸承和軸承外圈的同軸度，通過控制軸承保持架的轉(zhuǎn)速，就可使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)軸承內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)，本發(fā)明裝置配對軸承進行背對背安裝，通過在配對軸承外圈之間放置壓縮彈簧就可實現(xiàn)軸向載荷的施加；

2. 本發(fā)明采用在軸承保持架的一端加寬的設(shè)計方法，在直徑方向上加工兩個大小相同的方形槽，并通過保持架連接套與之相嵌合，這種設(shè)計容易安裝并且容易對保持架進行控制；

3. 本發(fā)明對于微小型的軸承，尺寸較小，空間有限，一般情況下傳感器不方便安裝，因此測量裝置采用激光測振儀，相當于激光面位移傳感器，測量頭與軸承的保持架正對安裝，當軸承的保持架以一定的速度轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速為零時，能夠直接測量保持架的擺振情況，結(jié)構(gòu)安裝合理，且檢測精度高，使測量結(jié)果更加可靠；

4. 本發(fā)明裝置試驗軸承不用作特殊處理，其他研究員的研究方案則是在試驗軸承的外圈打孔或者保持架加寬的方式進行測量。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例一的加載機構(gòu)方案示意圖。

圖3為本發(fā)明實施例一的支撐結(jié)構(gòu)方案示意圖。

圖4為本發(fā)明實施例一保持架的傳動控制連接結(jié)構(gòu)方案示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的優(yōu)選實施例詳述如下：

實施例一：

在本實施例中，參見圖1～4，一種配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置，包括驅(qū)動部分、加載部分和測量部分，在試驗裝置的支架10上安裝軸16，將兩個配對軸承固定安裝在軸16上，組成配對軸承系統(tǒng)，兩個配對軸承由第一個配對軸承5和第二個配對軸承6組成，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6為承受軸向力的深溝球軸承，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6為采用相同尺寸的一對軸承組成配對軸承，配對軸承進行背對背安裝，通過加載部分使兩個配對軸承的內(nèi)、外圈分別對應(yīng)相連并分別同步旋轉(zhuǎn)，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的外圈之間采用套筒7進行固定連接，將第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的外圈固定安裝于套筒7內(nèi)，使第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的外圈組成同步轉(zhuǎn)動體，驅(qū)動部分包括電主軸13驅(qū)動部分和保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)，通過電主軸13通過對軸16進行傳動，進而驅(qū)動兩個配對軸承的內(nèi)圈同步轉(zhuǎn)動，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與第一個配對軸承5的保持架18傳動連接，對第一個配對軸承5的保持架18的轉(zhuǎn)速進行控制，使第一個配對軸承5的內(nèi)圈通過滾動體與滾道之間的摩擦帶動其外圈轉(zhuǎn)動，再通過連接兩個配對軸承的兩個外圈之間的加載部分進行固定連接，來帶動第二個配對軸承6的外圈進行轉(zhuǎn)動，進而使第二個配對軸承6的內(nèi)、外圈進行反向旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)第二個配對軸承6的內(nèi)、外圈差動，并通過控制保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)，使第二個配對軸承6的保持架的轉(zhuǎn)速可控，在測量部分，將第二個配對軸承6作為目標試驗軸承，通過測量裝置的測量頭20對第二個配對軸承6的保持架的動態(tài)特性進行測量。第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的外圈是通過套筒7連接的，內(nèi)圈與軸16連接，電主軸13帶動軸16上第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，通過控制第一個配對軸承5的保持架18的轉(zhuǎn)速，使第一個配對軸承5的內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，再通過套筒帶動第二個配對軸承6的外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)。

在本實施例中，參見圖1、圖2和圖4，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)包括保持架連接套19、傳動機構(gòu)和步進電機1，對第一個配對軸承5的保持架18的一端沿著軸向加寬延伸形成連接部，使保持架連接套19的一端通過牙嵌式固定連接結(jié)構(gòu)與第一個配對軸承5的保持架18的連接部進行相嵌固定連接，保持架連接套19的另一端與傳動機構(gòu)的動力輸出端固定連接，步進電機1安裝在電機支座2上，電機支座2與支架10固定連接，步進電機1通過傳動機構(gòu)對第一個配對軸承5的保持架18轉(zhuǎn)速進行控制，并通過兩個配對軸承的保持架差動方式使第二個配對軸承6的保持架轉(zhuǎn)速可控。的第一個配對軸承5和第二個配對軸承6為微小型軸承，保持架的尺寸偏小，因此對第一個配對軸承5保持架18的一端加寬，并且在保持架18直徑方向上開兩個大小相同的槽，相應(yīng)地保持架連接套19與第一個配對軸承5保持架18的槽進行嵌合，從而可以通過步進電機1對第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)速進行控制。本實施例試驗裝置在高速情況下，當限制第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)動時，第一個配對軸承5中球與滾道之間會因滑動而導致第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的保持架轉(zhuǎn)速不同步，要使第二個配對軸承6保持架的轉(zhuǎn)速可控，需要調(diào)節(jié)第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)速，為此，保持架連接套19與第一個配對軸承5保持架18相嵌合，并與同步齒形帶輪連接，步進電機1可通過同步齒形帶傳動對第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，最終使第二個配對軸承6保持架的轉(zhuǎn)速可控。

在本實施例中，參見圖1～4，保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的傳動機構(gòu)采用帶輪傳動機構(gòu)，由主動齒形帶輪3、從動齒形帶輪8和同步齒形帶連接組成同步齒形帶傳動裝置，從動齒形帶輪8與保持架連接套19固定連接，從動齒形帶輪8轉(zhuǎn)動安裝于軸16上，保持架連接套19非接觸式套裝在軸16上，并使保持架連接套19設(shè)置于第一個配對軸承5和從動齒形帶輪8之間，步進電機1通過同步齒形帶傳動裝置對第一個配對軸承5的保持架18的轉(zhuǎn)速進行控制。

在本實施例中，參見圖1～3，在加載部分中，在第一個配對軸承5和第二個配對軸承6外圈之間設(shè)置壓縮彈簧14形成軸向定壓加載機構(gòu)。在配對軸承系統(tǒng)中，在第一個配對軸承5和第二個配對軸承6內(nèi)圈之間還固定設(shè)置定位套圈15，對第一個配對軸承5和第二個配對軸承6內(nèi)圈相對位置進行輔助定位固定，定位套圈15安裝在軸16上。根據(jù)施加給第二個配對軸承6的載荷大小，計算壓縮彈簧14的極限壓縮長度，并確定內(nèi)圈定位套圈15沿著軸16延伸方向的長度。

在本實施例中，參見圖1和圖2，測量裝置采用激光測振儀，激光測振儀的測量頭20設(shè)置于第二個配對軸承6的軸向的一側(cè)，測量頭20與第二個配對軸承6的保持架進行正對安裝設(shè)置，當?shù)诙€配對軸承6的保持架以一定的速度轉(zhuǎn)動或者轉(zhuǎn)速為零時，激光測振儀的測量頭20就能測量試驗中的第二個配對軸承6的保持架的擺振特性及渦動特性。

在本實施例中，參見圖1～4，軸16通過聯(lián)軸節(jié)12與電主軸13的動力輸出端固定連接；保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與軸16之間裝有一對深溝球軸承4，使保持架轉(zhuǎn)速可調(diào)驅(qū)動機構(gòu)的動力輸出端的從動組件與第一個配對軸承5的保持架18的連接部進行固定連接；在軸16與試驗裝置的支架10也通過一對支撐軸承進行轉(zhuǎn)動連接，在一對支撐軸承的內(nèi)圈之間通過設(shè)置內(nèi)圈定位套筒17，將一對支撐軸承的內(nèi)圈輔助固定并安裝在軸16上，并將一對支撐軸承的外圈固定在支架10的軸套中，同時在由一對支撐軸承組成的工作配對軸承組合體的軸向兩外側(cè)固定安裝端蓋9、11，采用動密封結(jié)構(gòu)，將一對支撐軸承封裝于試驗裝置的支架10的軸套中。

參見圖1～4，本實施例配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置包括驅(qū)動部分、傳動部分、加載部分和測量部分，驅(qū)動部分包括電主軸13和步進電機1，電主軸13通過聯(lián)軸節(jié)12帶動軸16上軸承的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，步進電機1通過同步齒形帶傳動控制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速。傳動部分為軸16的一端通過聯(lián)軸節(jié)12與電主軸13連接，軸16的另一端與第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的內(nèi)圈連接，同步齒形帶傳動的主動齒形帶輪3與步進電機1進行連接，從動齒形帶輪8與保持架連接套19進行連接。加載部分是在背對背安裝的第一個配對軸承5和第二個配對軸承6外圈之間，通過壓縮彈簧14對第一個配對軸承5和第二個配對軸承6施加軸向載荷。測量部分是采用激光測振儀，相當于激光面位移傳感器，它的測量頭20與第二個配對軸承6的保持架正對安裝，當?shù)诙€配對軸承6的保持架以一定速度轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速為零時對其進行測量，可在配對軸承保持架差動情況下通過激光面位移傳感器測量試驗軸承保持架的擺振情況。

在本實施例中，參見圖1～4，電主軸13通過聯(lián)軸節(jié)12連接軸16帶動第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，首先步進電機1通過同步齒形帶傳動限制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)動，從而使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動第一個配對軸承5的外圈轉(zhuǎn)動，再通過套筒7帶動第二個配對軸承6的外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)，再通過步進電機1調(diào)節(jié)第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速，最終使第二個配對軸承6的保持架以一定的速度轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速為零。主動齒形帶輪3和從動齒形帶輪8與同步齒形帶連接組成同步齒形帶傳動，從動齒形帶輪8與保持架連接套19連接，從動齒形帶輪8與軸16之間裝有一對串聯(lián)安裝的深溝球軸承4，軸承外圈與從動齒形帶輪8連接，內(nèi)圈與軸16連接。電機支座2與步進電機1通過螺栓連接，再與支架10通過螺栓連接。

參見圖1～4，本實施例配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置包括驅(qū)動部分、傳動部分、加載部分和測量部分，外圈通過套筒連接，套筒可以保證第一個配對軸承5和第二個配對軸承6外圈的同軸度，通過控制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速，就可使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)。電主軸13驅(qū)動軸上的第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，步進電機1通過控制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)動，使第一個配對軸承5的內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)。本實施例試驗裝置載荷加載部分如圖2所示，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6都是深溝球軸承，為背對背安裝方式，試驗前，根據(jù)施加給第二個配對軸承6的載荷大小，計算壓縮彈簧14的極限壓縮長度，確定內(nèi)圈定位套圈15的長度，試驗過程中，第二個配對軸承6的載荷大小是不變的。本實施例試驗裝置支承部分如圖3所示，軸16與支承軸承內(nèi)圈相連接，兩個支承軸承都為深溝球軸承，可承受雙向軸向載荷，軸承外圈與支架10相配合，軸承內(nèi)圈定位套筒17對支承軸承的內(nèi)圈進行定位，端蓋9、11通過螺栓與支架10相連接，對兩個支承軸承外圈進行定位。本試驗裝置保持架控制方案如圖4所示，首先對軸承保持架18的一端做加寬處理，并且在保持架直徑方向上加工出兩個大小相同的槽，再通過保持架連接套19與保持架相嵌連接，步進電機1通過同步齒形帶傳動控制軸承保持架18的轉(zhuǎn)動。本試驗裝置測量部分的測量儀器為激光測振儀，其測量原理相當于激光面位移傳感器，測量頭20為垂直布置，當?shù)诙€配對軸承6的保持架18以一定的速度轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)速為零時，就可對保持架的擺振情況進行測量。

實施例二：

本實施例與實施例一基本相同，特別之處在于：

在本實施例中，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6為角接觸球軸承，本實施例配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置的第一個配對軸承5和第二個配對軸承6串聯(lián)安裝，外圈通過套筒7連接，套筒可以保證第一個配對軸承5和第二個配對軸承6外圈的同軸度，通過控制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速，就可使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動外圈轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)。電主軸13通過聯(lián)軸節(jié)12與軸16相連接，步進電機1通過同步齒形帶輪與保持架連接套19相連接，保持架連接套19與第一個配對軸承5保持架18嵌合連接，從而可以對第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速進行控制。第二個配對軸承6的載荷主要是徑向載荷，軸承內(nèi)圈固定后，當本實施例試驗機運行時，第二個配對軸承6的載荷保持不變。電主軸通過軸帶動第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的內(nèi)圈轉(zhuǎn)動，通過控制第一個配對軸承5保持架的轉(zhuǎn)速，使內(nèi)圈通過球與滾道之間的摩擦帶動第一個配對軸承5的外圈反向旋轉(zhuǎn)，進而通過套筒帶動第二個配對軸承6的外圈反向旋轉(zhuǎn)，最終使第二個配對軸承6保持架的轉(zhuǎn)速可控。隨后通過激光測振儀對保持架的擺振及渦動情況進行測量。

在高速情況下，要實現(xiàn)第二個配對軸承6內(nèi)外圈的反向旋轉(zhuǎn)，當限制第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)動時，第一個配對軸承5中球與滾道之間會因滑動而導致配對第一個配對軸承5和第二個配對軸承6的保持架轉(zhuǎn)速不同步，要使第二個配對軸承6的保持架轉(zhuǎn)速可控，需要第一個配對軸承5保持架18的轉(zhuǎn)速高精度可調(diào)。本實施例裝置結(jié)構(gòu)精巧，試驗軸承不需要作特殊處理，即可實現(xiàn)在試驗軸承內(nèi)外圈差動情況下測量其保持架的動態(tài)特性。

實施例三：

本實施例與前述實施例基本相同，特別之處在于：

在本實施例中，第一個配對軸承5和第二個配對軸承6采用不同尺寸的一對軸承組成配對軸承，安裝在軸16的階梯軸段上。當本實施例配對軸承選為大小不一致時，本實施例試驗裝置仍可以研究其保持架的動態(tài)特性。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行了說明，但本發(fā)明不限于上述實施例，還可以根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的精神實質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合或簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合本發(fā)明的發(fā)明目的，只要不背離本發(fā)明配對軸承差動保持架動態(tài)特性試驗裝置的技術(shù)原理和發(fā)明構(gòu)思，都屬于本發(fā)明的保護范圍。