[发明专利]一种柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机

说明书

本发明公开了一种柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机，包括机架和设置在所述机架上的轴向加载装置、主驱动装置、轴承安装装置、装夹工装、数据采集装置、液压及气压辅助装置，所述主驱动装置连接设在轴向加载装置的后侧，装夹工装设在轴向加载装置的前侧，用于将薄壁轴承装夹在轴承安装装置上；所述数据采集装置设在轴向加载装置中及机架的一侧，所述液压及气压辅助装置设在机架的一侧，通过管路连接轴向加载装置和主驱动装置。本发明可针对精密柔性薄壁轴承施加动静载荷，又能实现对轴承振动、轴承温度、轴承回转进度和转速的测量，具有结构巧妙，测试功能完善，具有较高的测试精度，检测过程安全可靠，结果反馈性强等优点。

技术领域

本发明涉及一种柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机，尤其适用于谐波减速器用精密柔性薄壁轴承故障诊断，特别是一种基于传感器技术的寿命测试试验机，属于机械故障诊断领域。

背景技术

谐波减速器是一种靠波发生器使柔轮产生可控弹性变形，利用柔性轴承的可控弹性变形进行运动和动力的传递。谐波减速器作为一种具有高减速比、质量小、重量轻、传动精度高等优良性能的减速器，被公认为是“最优秀”的机器人用传动齿轮，广泛应用于各种空间飞行器、飞船、机器人、雷达设备、医疗设备等领域的传动系统中。

目前，我国正大力发展以机器人为代表的高端智能装备产业，从2013年开始，我国已经连续三年成为世界各国中最大的工业机器人市场。我国目前正逐步进入工业机器人产业化发展阶段，然而在工业机器人产业化进程中，存在着许多阻碍发展的难题。其中，以精密减速器为代表的核心零部件不能自给自足的现状显得尤为突出。

精密柔性薄壁轴承是谐波减速器的核心部件，对谐波减速器的整体性能起着至关重要的作用。精密柔性薄壁轴承在工作状态下，不仅承受与薄壁轴承内圈精密配合椭圆轴的挤胀下的弹性变形，而且还要承受因自身运转产生的交变应力，并且在工况不理想的情况下，还要承受来自外界不同的静载或动载力。因此，在谐波减速器用柔性薄壁轴承的研发过程中，应该对精密柔性薄壁轴承的稳定性、回转精度以及寿命进行测试，待各项性能达到要求后才能投入产业化生产，进而解决我国工业机器人核心零部件的瓶颈问题，为实现我国工业机器人的产业化和广泛应用提供支撑，但国内外针对柔性薄壁轴承及其寿命试验机与柔性薄壁故障诊断方法极少有报道。

精密柔性薄壁轴承作为谐波减速器的关键零部件，其在不同工况下的回转精度和稳定性对谐波减速器整体性能有着非常重要的作用。精密柔性薄壁轴承的几何截面形状为圆形，在谐波减速器中受载后变为椭圆形。因此，谐波减速器用精密柔性薄壁轴承故障诊断及寿命试验机的研制应当尽可能的模拟柔性薄壁轴承实际工况下的寿命试验。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟谐波减速器中柔性薄壁轴承在实际工况下的动静两种加载方式的故障诊断及寿命测试试验机，完成对柔性薄壁轴承的振动信号的测试与分析，进而提供一种精密柔性薄壁轴承的故障诊断测试方案。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种柔性精密薄壁轴承故障诊断寿命试验机，包括机架和设置在所述机架上的轴向加载装置、主驱动装置、轴承安装装置、装夹工装、数据采集装置、液压及气压辅助装置，所述主驱动装置连接设在轴向加载装置的后侧，装夹工装设在轴向加载装置的前侧，用于将薄壁轴承装夹在轴承安装装置上；所述数据采集装置设在轴向加载装置中及机架的一侧，所述液压及气压辅助装置设在机架的一侧，通过管路连接轴向加载装置和主驱动装置。

进一步地，所述的主驱动装置包括电主轴安装座和电主轴，所述的电主轴安装座通过T型螺栓锁紧在机架上，所述电主轴通过螺栓固定在电主轴安装座上。