[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

说明书

一种过盈量可控的油封径向力实验装置及其测试方法，所述的装置包括螺旋进给装置、滑块组件和用于与待测油封过盈配合的剖分式轴套，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；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；所述的剖分式轴套分为第一轴套和第二轴套，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；所述的测试方法为：旋转调节所述螺纹进给装置，滑块组件的距离相应发生变化，轴向位移通过滑块组件转化为剖分式轴套的径向位移，改变测试油封的安装过盈量；通过采集压力传感器的输出数据，获得径向力值。本发明的有益效果：适用性强；减少系统误差；精度高；操作简单。

技术领域

本发明涉及一种过盈量可控的油封径向力实验装置及其测试方法。

背景技术

骨架油封唇口处的径向力是表征其密封性能和使用寿命的关键参数，选用合适的径向接触力是骨架油封的结构优化的重要依据；接触力也可用于实现骨架油封有限单元分析结果正确性的验证，如郭飞等人在《机械工程学报》上发表的《旋转轴唇型密封混合润滑理论模型和试验验证》(2014)中一文中，对于理论模型的正确性验证上采用了校核接触压力的方法，因此骨架油封的径向力测量显得尤为重要。

在考虑轴径可控上，国内外学者也在进行不断摸索，如CY Lee在《Simulation andexperimentation on the contact width and pressure distribution of lip seals》(2006)一文中提出使用一空心密闭轴套，通过内部施压调节轴径，并采用应变片测量轴径变化量，该方法虽然保证了轴套的完整性，但是结构复杂，且引入轴套的变形误差。常规测量力的方法，主要受到接触宽度的限制，且主要测量物体的拉伸和压缩力，并无直接测量接触压力的应用。

发明内容

为了解决目前的测量装置结构复杂，且引入轴套的变形误差，常规测量力的方法，主要受到接触宽度的限制，且主要测量物体的拉伸和压缩力，并无直接测量接触压力的应用的问题，本发明提出一剖分式轴套避免了轴套的弯曲变形，轴径可控为实现骨架油封不同过盈量提供了保证，使产品适用范围更广，使用更灵活，并为实时检测接触压力提供保障的过盈量可控的油封径向力实验装置及其测试方法。

本发明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：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。

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。

所述的测微螺杆顶部配有微调旋钮。

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。

所述的倒圆台的底部配有橡胶支撑。

根据本发明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：