一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種推力軸承試驗臺，具體涉及一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]?；瘜嶒炇谴笮屯屏S承研究的重要手段，模化實驗最重要的特點就是要模擬推力軸承運行的實際工況，推力軸承實驗最主要的控制變量是載荷、轉(zhuǎn)速、潤滑介質(zhì)等。通過測量摩擦副間產(chǎn)生的摩擦力(矩)以及作用在軸承配副上的正壓力計算摩擦系數(shù)，以監(jiān)測軸承的運行狀態(tài)和摩擦磨損特點。目前，已經(jīng)授權(quán)、公開的專利包括《水潤滑推力軸承試驗裝置》(申請?zhí)?200820089869.8公告號:CN201202521Y);《一種推力軸承試驗裝置》(申請?zhí)?200910236771.X公開號:CN102053015A);《一種端面摩擦磨損試驗機》(申請?zhí)?01310311454.6,公告號CN 103592192A);《推力軸承實驗臺》(申請?zhí)?201410630221.7公開號:CN104359676A)等。但以上這些實驗臺中采用滾動軸承或另外的滑動軸承來平衡軸向加載力，使得測量實驗軸承配副摩擦力時附加了額外的支撐軸承的摩擦力，并且這個附加摩擦力會隨載荷變動而改變，不便校正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，能模擬液體作為潤滑劑的推力軸承使用工況，并消除試驗臺支撐裝置隨工作載荷變化的摩擦力對試驗件摩擦特性測量的影響，有效地提高了摩擦性能系數(shù)的測量精度。
[0004]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0005]—種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，包括底座1，介質(zhì)容器2連接在底座I上，介質(zhì)容器2上部和介質(zhì)容器蓋15連接，介質(zhì)容器2周向上布置有潤滑介質(zhì)進口和出口，介質(zhì)容器2內(nèi)部設(shè)有承載框4，承載框4的下端通過第一角接觸球軸承3與底座I連接，承載框4的上端和承載框端蓋18連接，承載框端蓋18通過第二角接觸軸承14與介質(zhì)容器蓋軸承座16連接，介質(zhì)容器蓋軸承座16和介質(zhì)容器蓋15連接，扭矩傳感器17的伸出軸分別與介質(zhì)容器蓋軸承座16和承載框端蓋18連接；
[0006]承載框端蓋18下部和液壓缸19底部連接，液壓缸19的活塞桿端部與上承載盤20上部連接成高副接觸，上承載盤20下部與平衡推力軸承組件12連接，平衡推力軸承組件12中安裝有壓力傳感器21，平衡推力軸承組件12通過第二限位銷13和承載框4上的導(dǎo)向槽配合，平衡推力軸承組件12的瓦面與連接在電機軸25上的推力盤22的上端面配合，推力盤22的下端面與試驗推力軸承組件9的瓦面配合，試驗推力軸承組件9通過第一限位銷8和承載框4上的導(dǎo)向槽配合，試驗推力軸承組件9與連接在電機軸25上的下承載盤7連接，下承載盤7通過導(dǎo)向套6與承載框4連接，下承載盤7下端面與碟形彈簧組件23連接，導(dǎo)向套6是碟形彈簧組件23的內(nèi)導(dǎo)桿，電機軸25穿過底座I。
[0007]所述的電機軸25和外花鍵套11連接，外花鍵套11通過花鍵與推力盤22的內(nèi)花鍵連接；外花鍵套11下方的電機軸25外部設(shè)有薄軸套10和軸套5，軸套5上端與薄軸套10焊接在一起，軸套5下端與底座I連接，軸套5的外部和導(dǎo)向套6連接，薄軸套10的外部和下承載盤7連接。
[0008]本實用新型的優(yōu)點:
[0009]通過承載框4設(shè)計，將作用于試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12上的軸向載荷構(gòu)成了力封閉系統(tǒng)。支撐承載框4的角接觸球軸承在任何工況下均承受恒定載荷，則角接觸球軸承在不同試驗工況下的摩擦力矩作為系統(tǒng)誤差易于在實驗前標定，從而最大程度上減小試驗推力軸承副摩擦特性測量誤差；電機軸25外設(shè)計圍堰能夠防止介質(zhì)容器中的潤滑介質(zhì)泄漏到電機內(nèi)部；下承載盤7與導(dǎo)向套6配合連接，結(jié)合碟形彈簧組件23，使得平衡推力軸承組件12、推力盤22、試驗推力軸承組件9能夠沿軸向移動，實現(xiàn)力自平衡；平衡推力軸承組件12安裝的壓力傳感器21，能夠準確測定單個瓦塊承受的載荷，并能據(jù)此計算出單個瓦面產(chǎn)生的摩擦系數(shù)。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型試驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實用新型的局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。
[0013]參照圖1和圖2，一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，包括底座1，介質(zhì)容器2通過螺紋連接固定在底座I上，介質(zhì)容器2上部和介質(zhì)容器蓋15通過螺紋連接，介質(zhì)容器2周向上布置有潤滑介質(zhì)進口和出口，介質(zhì)容器2內(nèi)部設(shè)有承載框4，承載框4的下端通過第一角接觸球軸承3與底座I連接，承載框4的上端和承載框端蓋18通過螺紋連接，承載框端蓋18通過第二角接觸軸承14與介質(zhì)容器蓋軸承座16連接，介質(zhì)容器蓋軸承座16和介質(zhì)容器蓋15通過螺紋連接，扭矩傳感器17的伸出軸分別與介質(zhì)容器蓋軸承座16和承載框端蓋18的內(nèi)孔連接；
[0014]承載框端蓋18下部通過螺紋和液壓缸19連接，試驗臺加載由液壓缸19實現(xiàn)，液壓缸19的活塞桿端部與上承載盤20上部連接成高副接觸，保證加載的均勻性，上承載盤20下部與平衡推力軸承組件12連接，平衡推力軸承組件12中安裝有壓力傳感器21，平衡推力軸承組件12通過第二限位銷13和承載框4上的導(dǎo)向槽配合，平衡推力軸承組件12的瓦面與連接在電機軸25上的推力盤22的上端面配合，推力盤22的下端面與試驗推力軸承組件9的瓦面配合，試驗推力軸承組件9通過第一限位銷8和承載框4上的導(dǎo)向槽配合，實現(xiàn)摩擦力矩的傳遞并保證兩套推力軸承組件不發(fā)生偏斜，試驗推力軸承組件9與連接在電機軸25上的下承載盤7連接，下承載盤7通過導(dǎo)向套6與承載框4連接，下承載盤7下端面與碟形彈簧組件23連接，碟形彈簧組件23下安裝碟形彈簧墊圈24，導(dǎo)向套6是碟形彈簧組件23的內(nèi)導(dǎo)桿，電機軸25穿過底座I，試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12的軸向浮動由碟形彈簧組件23實現(xiàn)；
[0015]所述的電機軸25和外花鍵套11連接，外花鍵套11通過花鍵與推力盤22的內(nèi)花鍵連接，驅(qū)動推力盤22轉(zhuǎn)動；外花鍵套11下方的電機軸25外部設(shè)有薄軸套10和軸套5，軸套5上端與薄軸套10焊接在一起，軸套5下端與底座I通過螺紋連接，軸套5的外部和導(dǎo)向套6連接，薄軸套10的外部和下承載盤7連接，軸套5和薄軸套10在電機軸25外形成圍堰，防止?jié)櫥橘|(zhì)進入電機。
[0016]本實用新型的工作原理:
[0017]介質(zhì)容器2為實驗軸承提供流體潤滑的環(huán)境，試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12背靠背安裝在承載框4中，共用推力盤22的上下兩個端面，液壓缸活塞頭通過高副推動上承載盤20，給試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12施加載荷，電機軸25通過外花鍵帶動推力盤22轉(zhuǎn)動，推力盤22上下端面分別與平衡推力軸承組件12和試驗推力軸承組件9的軸瓦瓦面相對滑動；推力盤22端面與軸瓦瓦面摩擦力帶動試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12轉(zhuǎn)動，試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12上的限位銷將轉(zhuǎn)動傳遞給承載框4，連接在承載框端蓋18上的扭矩傳感器17測得推力盤22端面與軸瓦瓦面間的摩擦力產(chǎn)生的力矩和支撐滾動軸承摩擦力矩(該力矩作為系統(tǒng)誤差與工作載荷無關(guān)，可以后處理去除)。試驗推力軸承組件9和平衡推力軸承組件12的軸向浮動通過碟形彈簧組件23實現(xiàn)。
[0018]平衡推力軸承組件12中的壓力傳感器21能夠測得單瓦載荷，通過測得的載荷和施加的總載荷的比值可以知道上下推力軸承分別產(chǎn)生的摩擦力，進而計算推力軸承啟動過程中的摩擦力變化，分析推力軸承不同工況下的摩擦特性。
【主權(quán)項】
1.一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，包括底座(I)，介質(zhì)容器(2)連接在底座(I)上，介質(zhì)容器(2)上部和介質(zhì)容器蓋(15)連接，介質(zhì)容器(2)周向上布置有潤滑介質(zhì)進口和出口，其特征在于:介質(zhì)容器(2)內(nèi)部設(shè)有承載框(4)，承載框(4)的下端通過第一角接觸球軸承(3)與底座(I)連接，承載框(4)的上端和承載框端蓋(18)連接，承載框端蓋(18)通過第二角接觸軸承(14)與介質(zhì)容器蓋軸承座(16)連接，介質(zhì)容器蓋軸承座(16)和介質(zhì)容器蓋(15)連接，扭矩傳感器(17)的伸出軸分別與介質(zhì)容器蓋軸承座(16)和承載框端蓋(18)連接； 承載框端蓋(18)下部和液壓缸(19)底部連接，液壓缸(19)的活塞桿端部與上承載盤(20)上部連接成高副接觸，上承載盤(20)下部與平衡推力軸承組件(12)連接，平衡推力軸承組件(12)中安裝有壓力傳感器(21)，平衡推力軸承組件(12)通過第二限位銷(13)和承載框(4)上的導(dǎo)向槽配合，平衡推力軸承組件(12)的瓦面與連接在電機軸(25)上的推力盤(22)的上端面配合，推力盤(22)的下端面與試驗推力軸承組件(9)的瓦面配合，試驗推力軸承組件(9)通過第一限位銷(8)和承載框(4)上的導(dǎo)向槽配合，試驗推力軸承組件(9)與連接在電機軸(25)上的下承載盤(7)連接，下承載盤(7)通過導(dǎo)向套(6)與承載框(4)連接，下承載盤(7)下端面與碟形彈簧組件(23)連接，導(dǎo)向套(6)是碟形彈簧組件(23)的內(nèi)導(dǎo)桿，電機軸(25)穿過底座(I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的電機軸(25)和外花鍵套(11)連接，外花鍵套(11)通過花鍵與推力盤(22)的內(nèi)花鍵連接；外花鍵套(11)下方的電機軸(25)外部設(shè)有薄軸套(10)和軸套(5)，軸套(5)上端與薄軸套(10)焊接在一起，軸套(5)下端與底座⑴連接，軸套(5)的外部和導(dǎo)向套(6)連接，薄軸套(10)的外部和下承載盤(7)連接。
【專利摘要】一種力自平衡式推力軸承試驗臺結(jié)構(gòu)，包括底座，介質(zhì)容器連接在底座上，介質(zhì)容器布置有潤滑介質(zhì)進口和出口，介質(zhì)容器內(nèi)部設(shè)有承載框，承載框的上端和承載框端蓋連接，扭矩傳感器的伸出軸分別與介質(zhì)容器蓋軸承座和承載框端蓋連接，承載框端蓋和液壓缸連接，液壓缸活塞桿通過上承載盤與平衡推力軸承組件連接，平衡推力軸承組件和試驗推力軸承組件背靠背安裝在承載框中，共用推力盤的上下兩個端面，下承載盤與碟形彈簧組件連接，通過扭矩傳感器測得推力盤端面與軸瓦瓦面間的摩擦力產(chǎn)生的力矩和支撐滾動軸承摩擦力矩，通過平衡推力軸承組件中的壓力傳感器分析推力軸承的摩擦特性，能模擬潤滑劑的推力軸承使用工況，提高了摩擦性能系數(shù)的測量精度。
【IPC分類】G01M13/04
【公開號】CN204903163
【申請?zhí)枴緾N201520325716
【發(fā)明人】張高龍, 劉瑩, 王占朝, 宋智翔, 劉向鋒, 郭飛, 高志, 王玉明
【申請人】清華大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年5月19日