[发明专利]关节轴承冲击加载式摩擦学性能评价实验机

说明书

技术领域

本发明属于测试机械领域，涉及一种用于测试冲击载荷作用下关节轴承摩擦学性能的实验机，可在不同冲击惯量、不同转速条件下，检测关节轴承摩擦学性能。

背景技术

为了保证飞机的安全起飞、着陆，起落架各部件必须具有足够的强度、刚度与冲击性能。目前，关节轴承在起落架中应用越来越多，其承受冲击载荷作用下的摩擦学性能受到了使用方的关注。

关节轴承是一种特殊结构的滑动轴承，其主要由一个有外球面的内圈和一个有内球面的外圈组成，能承受较大的负荷，根据其不同的类型和结构，可以承受径向负荷、轴向负荷或径向、轴向同时存在的联合负荷。关节轴承一般用于速度较低的摆动运动，由于滑动表面为球面，可在一定角度范围内作倾斜运动。针对关节轴承的实验机如《关节轴承寿命试验》（中国专利CN201819845U）公开的是一种关节轴承寿命的试验机。《一种复合摆动式关节轴承试验机》（中国专利CN101949773A）公开的是一种复合摆动式关节轴承试验机。《轴承过载冲击摩擦学性能评价实验机》（中国专利CN200910075041.6）提供了一种测试滚动轴承承受过载冲击后摩擦学性能的实验机，可在不同冲击惯量、不同转速、不同环境温度、不同润滑介质下检测轴承承受过载冲击后的摩擦学性能。目前关节轴承冲击载荷作用下的摩擦学性能检测，国内外尚无相关的资料。

发明内容

本发明的目的是为了满足工程应用以及提高关节轴承的设计水平，提供一种用于测试冲击载荷作用下关节轴承摩擦学性能实验机，通过改变冲击惯量和转速，检测关节轴承摩擦学性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种关节轴承冲击加载式摩擦学性能评价实验机，该实验机包括：

传动装置，该装置由伺服电机、第一联轴器、扭矩仪和摩擦扭矩离合器组成，该装置中的伺服电机通过第一联轴器与扭矩仪连接，扭矩仪通过摩擦扭矩离合器与实验装置中的支撑轴连接。

加载装置，该装置由传力杆、第二轴承、载荷传感器、冲击砝码、稳定载荷加载缸、冲击砝码提升缸、直线导轨、液压站和加载杆组成。该装置中的冲击砝码上端面与冲击砝码提升缸固联，载荷传感器位于冲击砝码正下方，载荷传感器测头与传力杆上端面接触，稳定载荷加载缸与加载杆连接，加载杆与载荷传感器固联，稳定载荷加载缸和冲击砝码提升缸通过油管与液压站相连，外圈固定在机架上的第二轴承内圈与传力杆过盈配合，导杆固定在机架上的直线导轨的滑块与冲击砝码连接。

实验装置，该装置由第一轴承、支撑轴、轴向固定挡圈、端盖、轴承座、第三轴承、关节轴承试样组成。该装置中的第一轴承和第三轴承布置于支撑轴的两端，轴向固定挡圈将关节轴承试样的内圈固定在支撑轴上，传力杆下端面与轴承座接触，关节轴承试样外圈通过端盖固定在轴承座中。

检测装置，该装置由扭矩仪、位移测量杆、位移传感器、载荷传感器、数据采集卡和工控计算机构成，该装置中扭矩仪通过第一联轴器与伺服电机相连、通过摩擦扭矩离合器与支撑轴相连，位移测量杆与传力杆固联，固定在机架上的位移传感器的测头与位移测量杆接触，载荷传感器布置于冲击砝码和传力杆之间，扭矩仪的扭矩信号、位移传感器的位移信号、载荷传感器的压力信号通过数据采集卡进入工控计算机处理，实时存储和实时显示。

本发明的有益效果是：采用液压稳定加载结合砝码冲击加载，实现冲击载荷作用下关节轴承摩擦学性能检测；关节轴承所受冲击惯量的大小通过设置冲击砝码提升缸的高度和改变冲击砝码的质量来实现，并且通过设置冲击加载间隔时间和往复次数，实现循环冲击加载；测量装置可以对载荷、位移、扭矩进行实时测量；当关节轴承在实验过程发生失效时，摩擦扭矩增大，一方面可以通过在检测系统设置扭矩阀值实现停机，同时，设置摩擦扭矩离合器的阀值，可以实现传动装置与实验装置的脱开。通过对关节轴承惯性冲击作用下的摩擦学性能检测，能够实现对起落架用关节轴承在飞机起落过程承受冲击载荷的地面模拟及摩擦学性能评价，有效降低实验成本，提高实验效率。

附图说明

图1为关节轴承过载冲击摩擦学性能评价实验机的机构简图。

1.伺服电机，2.第一联轴器，3.扭矩仪，4.摩擦扭矩离合器，5.第一轴承，6.支撑轴，7.轴向固定挡圈，8.端盖，9.轴承座，10.传力杆，11. 位移测量杆，12.位移传感器，13. 第二轴承，14.载荷传感器，15.冲击砝码，16.稳定载荷加载缸，17.冲击砝码提升缸，18. 第三轴承，19. 直线导轨，20.数据采集卡，21.工控计算机，22.液压站，23.关节轴承试样，24.机架，25.加载杆。