[发明专利]轴承静态性能试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及轴承试验技术领域，特别是涉及到了一种轴承静态性能试验装置。

背景技术

随着科技的发展和人力成本的不断提高，制造业正朝着自动化、智能化的方向快速发展，作为先进制造业的重要体现，机器人技术及其相关产业也因此得到了迅速的发展。而机器人轴承是工业机器人的关键配套元件，对机器人的运转平稳性、重复定位精度、动作精确度以及工作可靠性等关键指标均有着十分重要的影响。

在中国，由于机器人应用工程起步较晚，其配套轴承一般随主机一起进口。工业机器人轴承是一个相对薄弱的环节，现有的轴承国家标准不能满足和指导工业机器人轴承的设计、生产，更不用说形成系统的机器人轴承试验技术。因此，目前国内工业机器人配套轴承中，大部分依靠进口，国内市场的销售额占总销售额的比例不到10％。如果能够设计出一套机器人轴承的试验装置并摸索出一套行之有效的试验方法，则势必会给机器人轴承的生产和研发带来有力的支撑。

而对轴承的静态刚度试验分析，以往的研究皆较少涉及，对机器人用薄壁轴承的研究就更少了。轴承静态参数主要是指轴承的静刚度。本质上，轴承静态特性是指载荷作用下滚动体与轴承内、外圈接触面的静态接触特性。应用试验方法研究不同的载荷条件对薄壁轴承静态刚度的影响具有重要的价值。

关于对轴承的静态特性的分析，《南京理工大学》2014年公开了一种轴承静态特性试验台，其中该试验台包括平台和设于平台上的被试轴承安装座，所述被试轴承安装座上设有轴向加载机构和径向加载机构，使用时可通过轴向加载机构对被试轴承施加载荷以研究被试轴承在轴向载荷下的静态特性，通过径向加载机构对被试轴承施加载荷以研究被试轴承在径向载荷下的静态特性。然而，轴承，特别是机器人用到的薄壁轴承在实际工作中除了会受到轴向载荷以外，其多数情况下还需要受到倾覆载荷的影响，上述试验台则无法满足对轴承受倾覆力矩状态的试验。

关于对轴承受倾覆力矩状态下的特性研究，公告号为CN203869867U、公告日为2014年10月8日的中国专利说明书公开了一种具有倾覆力矩功能的轴承试验加载装置，该轴承试验加载装置悬挂在驱动系统的输出主轴上，包括有试验轴承、加载臂、倾覆力矩加载油缸和轴向加载油缸；试验轴承的外圈通过试验轴与输出主轴连接；试验轴承的内圈与加载臂固联；与试验轴承偏心设置的两根加载杆的一端均与加载臂固联，另一端分别与所对应倾覆力矩加载油缸的活塞杆连接；轴向加载油缸位于两个倾覆力矩加载油缸之间并且与加载臂铰接，其中轴向加载油缸与加载臂的铰接位置处的铰接轴线与两倾覆力矩加载油缸的连线互相垂直，当倾覆力矩加载油缸驱使加载臂对试验轴承施加倾覆力矩时，轴向加载油缸相对于加载臂在铰接处相对转动。

通过以上介绍可知，在上述轴承试验加载装置中，轴向力加载油缸与加载臂之间是相互铰接的关系，因此在进行轴承同时受轴向加载力矩和倾覆力矩状态的试验时，与实际不符，因为轴承在实际使用过程中，其轴向加载力是不会因为倾覆力矩的存在而相对于轴承改变角度的。因此，上述轴承试验加载装置存在着试验结果不准确的问题，即使是用于轴承静态试验装置上，也无法获得准确的试验结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以准确模拟轴承受倾覆力状态的轴承静态性能试验装置，以提高对轴承静态特性试验的结果的准确度。

为了解决上述问题，本发明的轴承静态性能试验装置采用以下技术方案：轴承静态性能试验装置，包括底座，底座上设有用于安装被试轴承的试验头组件和试验加载机构，试验加载机构包括轴向力加载机构，所述试验加载机构还包括倾覆力加载机构，所述倾覆力加载机构包括用于与被试轴承偏心设置的传力臂，所述传力臂具有力输入端和用于向被试轴承传递轴向力的力输出端，所述轴向力加载机构的力加载方向始终与被试轴承的轴线延伸方向相同。

所述传力臂成对设置，每一对的传力臂在被试轴承的径向上相对设置。

所述传力臂通过杠杆式力放大机构连接有倾覆力加载部件，所述杠杆式力放大机构包括末级杠杆，每一对的传力臂通过输入端连接于同一个末级杠杆，从而向末级杠杆加载即可使被试轴承受到倾覆力。

所述杠杆式力放大机构还包括初级杠杆，初级杠杆与末级杠杆之间通过连杆连接，所述倾覆力加载部件设于初级杠杆的输入端上。

所述倾覆力加载部件为倾覆力加载砝码。

所述倾覆力加载砝码沿初级杠杆的长度方向可移动的装配在初级杠杆上。

轴向力加载机构包括由所述传力臂支撑的轴向力加载部件。