[发明专利]一种对轴承反识别热源温度进行试验验证的试验机

说明书

一种对轴承反识别热源温度进行试验验证的试验机，包括轴承模拟装置、驱动装置、传动系统和加载系统，所述驱动装置通过传动系统驱动轴承模拟装置模拟使用工况下轴承的运动状态，所述加载系统作用于轴承模拟装置中用以模拟轴承外圈的静盘；所述轴承模拟装置中，滚动体和滚道接触区域处于开放环境中，以使红外热像仪能够对轴承模拟装置中滚动体和滚道接触区域进行测温，获得用于验证轴承反识别热源温度的测试热源温度。利用本发明获得的测试热源温度，通过误差率的计算就可以完成对轴承反识别热源温度的验证，有利于温度反识别方法在轴承热源温度上的应用。

技术领域

本发明属于轴承温度测试领域，具体涉及一种对轴承反识别热源温度进行试验验证的试验机。

背景技术

滚动轴承在高速运转过程中的发热直接影响着轴承和机器设备的性能及寿命。滚动轴承的转速越高，则轴承摩擦发热越严重，如果轴承中的热量不能及时有效的散发出去，则轴承温度将会不断提高。过高的温度将会导致轴承滚道或钢球表面烧伤，降低使用寿命，有时甚至使轴承中零件胶合，破坏轴承。机器设备在高速运转时轴承的破坏可能导致整个机器的破坏，甚至造成事故，损坏人身或财产，后果十分严重。

滚动轴承在高速运转过程中，其发热源主要是内部滚动体和轴承内圈及外圈之间的摩擦，尤其是滚动体和轴承外圈之间的发热尤甚。因此，要想获知轴承内部的热源温度，最佳的途径是对轴承内部滚动体和滚道接触区域进行测温，但是，因为该部分位于轴承内部，轴承两端具有密封圈等结构，无法对其直接测量温度，所以轴承热源温度的获得就成为轴承测温的一个难题。

为此，有人提出利用温度反识别方法对轴承热源温度进行理论计算，其过程是：根据所构建的轴承热网络模型得到轴承外圈外表面理论计算温度后，结合轴承外圈外表面的检测温度构建以轴承热源温度为目标函数的反演模型，并对该反演模型进行求解，得到轴承反识别热源温度，并以该轴承反识别热源温度作为该轴承内部的热源温度。但是，该方法仅仅是一种理论计算，实际中轴承的温度受多种因素影响，此种方法计算出来的温度可靠性并没有得到试验验证，因此需要给出一种试验装置来对该方法的结果进行验证。

发明内容

本发明的目的是提供一种对轴承反识别热源温度进行试验验证的试验机，利用模拟法测量轴承滚动体与滚道接触区域温度，并和计算得出的轴承反识别热源温度进行对比，完成对轴承反识别热源温度的验证，有利于温度反识别方法在轴承热源温度上的应用。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种对轴承反识别热源温度进行试验验证的试验机，包括轴承模拟装置、驱动装置、传动系统和加载系统，所述驱动装置通过传动系统驱动轴承模拟装置模拟使用工况下轴承的运动状态，所述加载系统作用于轴承模拟装置中用以模拟轴承外圈的静盘；所述轴承模拟装置中，滚动体和滚道接触区域处于开放环境中，以使红外热像仪能够对轴承模拟装置中滚动体和滚道接触区域进行测温，获得用于验证轴承反识别热源温度的测试热源温度。

所述轴承模拟装置还包括保持架和用以模拟轴承内圈的动盘，所述动盘和传动系统相连以实现旋转；所述滚动体装配在保持架上后，置于静盘的滚道和动盘的滚道之间，静盘上的滚道深度浅于动盘上的滚道，使得设置在轴承模拟装置一侧的红外热像仪能够对滚动体和静盘滚道接触区域测温。

所述静盘上的滚道和动盘上的滚道均涂抹润滑脂。

所述驱动装置为变频调速电机。

所述传动系统包括两级传动机构，分别为一级传动机构和二级传动机构，所述变频调速电机的动力依次通过一级传动机构和二级传动机构驱动所述动盘旋转，所述一级传动机构和二级传动机构中至少一个传动机构还具有放大转速的作用。

所述一级传动机构为带传动机构，所述二级传动机构为齿轮传动机构。

所述加载系统包括由液压泵、液压缸以及控制阀组成的液压系统，液压缸的活塞杆和所述静盘固定连接。