[发明专利]高速轴承试验机的加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及轴承试验技术领域，尤其涉及一种高速轴承试验机的加载装置。

背景技术

随着数控机床向着高速度、高精度、高效率及环保性等方向的发展，机床上轴承的运转精度和可靠性的要求越来越高，人们也越来越认识到轴承试验的重要性。轴承试验是轴承设计和制造过程中一个不可缺少的重要的验证过程，在轴承试验机上按照轴承的实际安装工况、实际运行状态，即轴承的转速、轴向载荷、径向载荷以及环境温度、润滑状态等按实际工况给定进行运转，达到预定寿命或到轴承失效。试验轴承的加载载荷作为轴承试验机测试的重要参数，其准确性直接影响轴承的试验结果。

目前滚动轴承试验机加载方式有以下几种：

1、杠杆砝码：加载优点是结构简单，不需要载荷传感器测试，由加载砝码可以确定出载荷的大小，但不适合高速，若速度过高会引起砝码振动，导致载荷不稳，变载荷也不方便，仅适用于寿命试验，成本低。

2、弹簧加载：载荷的大小取决于弹簧的大小和弹簧的压缩量，加载范围较小，所占空间比较大，成本比较低，一般用于特殊试验。

3、液压加载：这种加载方式简单、无噪声，但受温度影响大，精度低，通过液压油缸对轴承进行径向与轴向加载，径向载荷和轴向载荷通过液压系统作用在活塞上，活塞通过轴向加载套在试验轴承上直接施加轴向载荷，而径向载荷则需要加载到陪试轴承上，通过主轴传递到试验轴承上，根据加载液压油缸面积，计算出载荷。由于液压油缸的边沿效应，实际测试中存在误差，据统计最高达 10%。

申请号为200620051114.X的中国发明专利公开了一种滚动轴承试验台，该试验台由试验主轴和加载装置构成，其中加载装置又是由径向和轴向加载装置构成，径向加载装置处于试验主轴的中部，轴向加载装置有两个并分别处于试验主轴的两端，而试验轴承装设在试验主轴两端装设的轴承座内，并通过轴承座与轴向加载装置之间的挡止配合以阻止试验轴承在试验主轴径向的移动，但是该试验台因为其采用的中部输入径向加载力的结构，存在以下不足之处：

1、      试验轴承受到的径向载荷是径向加载装置施加的径向外力的分力，而试验台在装配过程中不可避免的会使径向加载系统在试验主轴上的施力点偏离试验主轴的中间位置，从而使得径向外力在试验主轴两端的分力的大小各不相同，使得试验主轴两端装设的试验轴承的工作状况各不相同，进而使得轴承试验的准确性降低，并使得试验轴承上径向载荷的测量和换算的难度增加，使得试验轴承上径向载荷的加载误差增大；

2、      在通过径向加载装置通过试验主轴向试验轴承施加径向载荷时，径向加载装置施加在试验主轴上的径向力会对处于试验主轴两端的试验轴承产生扭力矩，从而使得在径向加载的过程中，试验主轴对试验轴承的内圈施加轴向力，也就是在径向加载的过程中会存在轴向附加力，使得径向加载的误差增大，使得轴承加载试验的试验精度降低；

3、      由于径向加载装置通过加载套与试验主轴转动配合，当需要在试验轴承上进行高速加载试验时，加载套和试验主轴之间的摩擦力会导致试验主轴的温度急剧增高，使得试验主轴对其两端装设的试验主轴产生径向和轴向应力，对试验轴承的径向加载产生影响，导致试验轴承的径向加载误差增大。

发明内容

本发明提供了一种试验精度高的高速轴承试验机的加载装置，旨在解决现有技术中轴承试验机的精度低的问题。

本发明的高速轴承试验机的加载装置的技术方案如下：

一种高速轴承试验机的加载装置，包括用于向试验轴承施加径向载荷的径向加载装置，所述径向加载装置包括与试验轴承的在试验主轴的径向上限位配合的用于安装试验轴承的轴承座、向主轴施加径向加载力的径向施力机构，所述的径向加载装置还包括装设于试验主轴上的处于轴承座的轴向上两侧的陪试轴承、两个陪试轴承之间桥接的用于在径向施力机构的作用下推拉两个陪试轴承的桥接架，所述的桥接架的左右两端分别连接在两个陪试轴承的外圈上，所述的两个陪试轴承分别通过其外圈与轴承座之间设置的径向导向机构沿试验主轴的径向直线导向配合。

所述的加载装置还包括用于从试验轴承的端部向试验轴承施加轴向载荷的轴向加载装置，所述的轴向加载装置包括用于在轴向外力的作用下通过陪试轴承推动试验轴承的外圈相对于试验主轴轴向移动以向试验轴承施加轴向载荷的推移架，所述的推移架上连接有用于向推移架施加轴向外力的轴向施力机构，所述的推移架处于桥接架的一侧，并在推移架上设有用于供试验主轴的端部伸入以避免在向试验主轴施加轴向和径向载荷时试验主轴和推移架接触的避让通道。