[发明专利]低温大温变关节轴承测试平台及运动与载荷模拟系统

说明书

本发明提供一种低温大温变关节轴承测试平台及运动与载荷模拟系统。该运动与载荷模拟系统包括安装支座、悬臂主轴机构、轴承夹装构件、载荷施加机构以及外圈摆动机构；所述悬臂主轴机构设置于所述安装支座，且所述悬臂主轴机构的一端安装所述关节轴承的内圈；所述轴承夹装构件用于夹装所述关节轴承外圈，并与所述外圈摆动机构连接；所述载荷施加机构设置于所述安装支座，加载时与所述轴承夹装构件抵接，用于对所述关节轴承载荷的施加；所述外圈摆动机构设置于所述安装支座及所述载荷施加机构，用于使所述关节轴承的外圈偏转或摆动。实现关节轴承在低温、大温变、真空、气氛环境下的运动与加载，保证极端工况环境下关节轴承试验的可靠性。

技术领域

本发明涉及轴承试验设备技术领域，特别是涉及一种低温大温变关节轴承承测试平台及运动与载荷模拟系统。

背景技术

目前，日本NTN轴承有限公司的Shimizu T等利用由电动机、曲柄摇杆结构实现摆动的关节轴承摆动磨损试验机进行了相关的轴承磨损实验。英国皇家航空研究院的Lancaster J K等使用的关节轴承变载荷寿命试验机利用液压往复执行元件实现摆动，通过液压加载。Sliney H E等、Harold E等等人利用美国国家宇航局(NASA)的热感应式关节轴承试验机对衬垫材料的摩擦磨损性能进行了研究，该试验机使用电磁感应加热的方式可使试验轴承的温度达到340℃，并可在真空环境试验。其可同时通过液压施加轴向载荷，通过气动施加径向载荷径，利用液压往复结构实现摆动。但是，上述的关节轴承试验机均无法实现低温、大温变下关节轴承试验进行可靠转动与摆动的，影响关节轴承的可靠性。

发明内容

基于此，有必要针对目前目前关节轴承试验无法实现低温、大温变下进行可靠转动与摆动的问题，提供一种实现关节轴承在不同环境下进行试验的低温大温变关节轴承承测试平台及运动与载荷模拟系统。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种运动与载荷模拟系统，应用于低温大温变关节轴承测试平台中，所述运动与载荷模拟系统包括安装支座、悬臂主轴机构、轴承夹装构件、载荷施加机构以及外圈摆动机构；

所述悬臂主轴机构设置于所述安装支座，且所述悬臂主轴机构的一端安装所述关节轴承的内圈，用于实现所述关节轴承的内圈的摆动与转动；

所述轴承夹装构件用于夹装所述关节轴承外圈，并与所述外圈摆动机构连接；

所述载荷施加机构设置于所述安装支座，加载时与所述轴承夹装构件抵接，用于对所述关节轴承载荷的施加；

所述外圈摆动机构设置于所述安装支座及所述载荷施加机构，用于使所述关节轴承的外圈偏转或摆动。

在其中一个实施例中，所述悬臂主轴机构包括相互连接的试验段主轴、支撑段主轴以及主轴驱动件，所述主轴驱动件位于所述支撑段主轴远离所述试验段主轴的一端，所述试验段主轴远离所述支撑段主轴的一端安装所述关节轴承的内圈，所述试验段主轴可根据不同的试验关节轴承尺寸进行更换。

在其中一个实施例中，所述悬臂主轴机构还包括主轴轴承座以及主轴支撑轴承组件，所述主轴支撑轴承组件套设于所述支撑段主轴，并位于所述主轴轴承座中，所述主轴轴承座设置于所述安装支座；

所述主轴支撑轴承组件为一端是浮动端、另一端是固定端的轴系配置，所述固定端位于所述支撑段主轴靠近所述试验段主轴的一侧，所述浮动端用于补偿低温大温变下材料热胀冷缩导致的轴向伸缩位移；

所述支撑段主轴还通过内部联轴器与所述低温大温变关节轴承测试平台中的磁流体密封传动部件连接，所述内部联轴器及所述磁流体密封传动部件位于所述主轴驱动件与所述支撑段主轴之间，所述内部联轴器用于补偿低温大温变下材料热胀冷缩导致的所述悬臂主轴机构轴向伸缩位移以及加工安装导致的所述磁流体密封传动部件与所述悬臂主轴机构之间的同轴度误差。