[发明专利]关节轴承的试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种试验装置，尤其是涉及一种可以测试向心关节轴承径向载荷的试验装置。

背景技术

向心关节轴承是一种球面滑动轴承，其内圈的外球面与外圈的内球面构成滑动接触表面，运动时可以在两个平面内任意角度旋转摆动。关节轴承在工作中能够同时承受一定的径向力和轴向力。关节轴承具有承载能力大、抗冲击、抗腐蚀、耐磨损、自调心、润滑好等特点，因此应用广泛，特别是近年来在航空航天、军事领域中得到了广泛应用。

关节轴承在实际应用前必须进行充分的试验考核。关节轴承在实际工作中常常会产生旋转摆动、倾斜摆动以及由旋转摆动和倾斜摆动叠加而成的复合摆动。目前现有的关节轴承试验装置大多数只能模拟某一种运动状态，例如绕轴向的转动或者摆动，无法准确地模拟实际工况，因此实验结果通常不精确。所以如何利用试验装置准确地模拟出关节轴承的复合运动成为一个亟待解决的问题。尤其是使关节轴承在绕轴向转动的同时具有绕径向转动的分量。当实验装置模拟出关节轴承内圈旋转与摆动复合的运动之后，载荷试验的结果就会更贴合实际工况，可以有效预防关节轴承投入应用后发生破坏。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明提出一种能够模拟关节轴承旋转摆动复合运动的向心关节轴承试验装置。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括关节轴承轴、向心关节轴承、轴承座、液压缸加载装置、机座、两个调心滚子轴承、驱动轴和滚动轴承；三个轴承座布置在同一平台上，关节轴承轴两端分别通过调心滚子轴承Ⅰ和调心滚子轴承Ⅱ支撑套装在两个轴承座的轴承孔中，关节轴承轴中部套装有待试验的向心关节轴承，向心关节轴承上方设有液压缸加载装置，液压缸加载装置顶部固定安装到机座，液压缸加载装置输出端朝下连接到向心关节轴承外圈表面；驱动轴经滚动轴承套装在另一个轴承座的轴承孔中，关节轴承轴的一端和驱动轴之间经试验驱动组件连接。

所述的试验驱动组件包括三根相同的左旋螺纹杆、三根相同的右旋螺纹杆、三个带内螺纹的轴套，三根左旋螺纹杆的一端铰接到关节轴承轴端面，三根左旋螺纹杆的另一端经各自的轴套与三根右旋螺纹杆的一端分别连接，三根右旋螺纹杆另一端直接铰接到驱动轴端面；三根左旋螺纹杆连接到关节轴承轴的三个铰接点在关节轴承轴端面上沿周向间隔均布；三根右旋螺纹杆连接到驱动轴的三个铰接点在驱动轴端面上沿周向间隔均布；轴套设有内螺纹，两端的内螺纹旋向相反并且分别连接左旋螺纹杆和右旋螺纹杆。

所述的试验驱动组件包括三根相同的左旋螺纹杆、三根相同的右旋螺纹杆、三个带内螺纹的轴套和三根相同的连杆，三根左旋螺纹杆的一端铰接到关节轴承轴端面，三根左旋螺纹杆的另一端经各自的轴套与三根右旋螺纹杆的一端分别连接，三根右旋螺纹杆另一端与三根连杆的一端分别铰接，三根连杆的另一端均铰接到驱动轴端面，构成空间机构；三根左旋螺纹杆连接到关节轴承轴的三个铰接点在关节轴承轴端面上沿周向间隔均布；三根连杆连接到驱动轴的三个铰接点在驱动轴端面上沿周向间隔均布；轴套设有内螺纹，两端的内螺纹旋向相反并且分别连接左旋螺纹杆和右旋螺纹杆。

所述的驱动轴与外部的动力装置相连，驱动轴产生旋转角速度带动试验驱动组件运动，进而带动关节轴承轴运动。

所述的驱动轴的中心轴线和向心关节轴承的外圈所对应的中心轴线平行。

作为另一种实施方式，所述的两个调心滚子轴承均替换为向心关节轴承。

本发明能够通过调节三个螺旋机构的长度，使得关节轴承轴相对于关节轴承外圈轴线发生偏斜，即关节轴承内圈发生摆动，模拟了关节轴承在实际工况中摆动与旋转复合的运动，有利于实现模拟实际工况下关节轴承性能的试验。

本发明具有的有益效果是：

1、通过手动转动轴套，可以使与之配合的螺纹杆相互贴近或分离，从驱动轴一端看去:顺时针转动轴套，两根螺纹杆相分离，逆时针转动轴套，两根螺纹杆相贴近。因此可以手动调节三个螺旋机构的长度。

2、通过调节螺旋机构长度，使得与之铰接的关节轴承轴端面相对关节轴承外圈轴线偏斜一定的角度。使得关节轴承内圈相对外圈发生摆动。角度的大小在所允许的范围内可以根据需要进行调节。

3、关节轴承轴两端采用调心滚子轴承支承，可以承受一定的径向与轴向载荷，并且具有调心功能，允许关节轴承轴相对轴承座孔轴线偏斜一定的角度。当试验所需偏斜角度较大时，可将两个调心滚子轴承均替换为向心关节轴承。