[发明专利]一种过盈量可控的油封径向力实验装置及其测试方法

权利要求书

1.一种过盈量可控的油封径向力实验装置，其特征在于：包括螺旋进给装置、滑块组件和用于与待测油封过盈配合的剖分式轴套，所述的螺旋进给装置包括主轴刻度套筒、旋转副轴刻度套筒以及测微螺杆，所述的主轴刻度套筒上部沿轴向设有用于测量长度的主刻度，所述的旋转副轴刻度套筒底边周向设有一圈用于测量长度的辅刻度，所述的旋转副轴刻度套筒与所述的主轴刻度套筒顶部螺接；并且所述的主刻度与旋转副轴刻度套筒的螺纹进给量一一对应；所述的测微螺杆上部与所述的旋转副轴刻度套筒固接，所述的测微螺杆下部外螺纹段依次贯穿所述的主轴刻度套筒后与所述的滑块组件的正圆台的内螺纹通孔螺接；所述的滑块组件包括作为上滑块的正圆台和作为下滑块的倒圆台，其中所述的正圆台与所述的倒圆台同轴上下布置；所述的倒圆台上表面与测微螺杆对应的位置设有用于安装压力传感器的凹槽；所述的剖分式轴套分为第一轴套和第二轴套，所述的第一轴套与所述的第二轴套相互配合拼成用于同轴容纳滑块组件的空心套筒结构，并且所述的剖分式轴套内壁与所述滑块组件间隙配合，所述的剖分式轴套内壁与所述滑块组件的间隙处装有滑动滚珠。

2.如权利要求1所述的一种过盈量可控的油封径向力实验装置，其特征在于：所述的主轴刻度套筒与所述的测微螺杆连接处配有用于锁紧锁子。

3.如权利要求2所述的一种过盈量可控的油封径向力实验装置，其特征在于：所述的测微螺杆顶部配有微调旋钮。

4.如权利要求1所述的一种过盈量可控的油封径向力实验装置，其特征在于：所述的剖分式轴套内壁面与作为上下滑块的正圆台以及倒圆台的楔形侧面平行。

5.如权利要求4所述的一种过盈量可控的油封径向力实验装置，其特征在于：所述的倒圆台的底部配有橡胶支撑。

6.根据权利要求1～5任意一项权利要求所述的一种过盈量可控的油封径向力实验装置的测试方法，包括以下步骤：

1)开启压力传感器，并将压力传感器调零，在测试前调整实验装置使得测微螺杆与压力传感器脱离，记录此时压力传感器在无压下的输出值，此时主刻度的0刻度与辅刻度的0刻度重合，螺旋进给装置读数为0；

2)装载待测试骨架油封，即将待测试骨架油封同轴套在剖分式轴套的外部，并且二者过盈配合，调整螺纹进给装置，给定初始过盈量，并记录初始压力F₀；

3)调整过盈量，通过调整旋转副轴刻度套筒进而调整螺纹进给装置，依靠测微螺杆的螺纹将作为上滑块的正圆台顶起，通过剖分式轴套的楔形面，将滑块的上下位移转换为轴套的径向位移，后锁定锁子保证位移不再发生变化，即可控制骨架油封的过盈量，此时读出主刻度以及辅刻度的数值，二者相加即为轴向伸长量y；根据公式(1)计算出单边径向位移量x：

4)测量压力，在锁定的过盈量下，分别读取测试压力F_测，测试压力F_测减去初始压力F₀，即为骨架油封在轴径下的接触压力F_触(如公式(3))；并且根据公式(1)、(2)以及楔形面实现滑块轴向位移与剖分式轴套径向扩大的转化，从而实现轴套上所受径向抱紧力之间的转化，测得油封径向力F_油：

F_触＝F_测-F₀ (3)

其中，α为正圆台和倒圆台的楔形面夹角；x为单边径向位移量；y为轴向伸长量，即为；F_测为测试压力；F₀为初始压力，F_触为骨架油封在该轴径下的接触压力；

5)整理装置，关闭测量电路，将轴向位移调零，取下待测骨架油封，完成测量。