[发明专利]滚动轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性试验台及其试验方法

说明书

本发明公开了滚动轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性试验台及其试验方法。现有对乏脂过程中形成的沉积膜浸湿特性研究不充分。本发明的钢辊伺服电机驱动钢辊转动；升降台驱动涂脂棒升降；圆盘伺服电机经主轴驱动圆盘转动；圆盘顶面与钢辊上球体的底部接触，且圆盘与球体之间设有预压力；涂脂棒位于圆盘上方；有框架力矩电机驱动竖直转盘；微进给机构支架固定在可移动平台上；水平设置的牵引杆与微进给机构支架构成滑动副，并与转盘的圆柱面顶部接触；注射器固定在可移动平台上；注射器的活塞杆与牵引杆的端面接触；负载件经气垫对牵引杆施加向下的压力；可移动平台由三维定位模块驱动。本发明可对滚动轴承润滑脂滚压沉积膜的浸湿特性进行深入研究。

技术领域

本发明属于轴承技术领域，具体涉及一种滚动轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性试验台及其试验方法。

背景技术

滚动轴承作为机械设备中基础部件之一，它有着摩擦因数小、工业标准化程度高、结构紧凑以及易于启动等诸多优点，广泛被工业、交通运输、农业、家电、航空航天以及国防安防等众多领域应用，对机械工业4.0发展有着重大影响。

90％的滚动轴承中使用润滑脂润滑，在大多数滚动轴承中，润滑脂会经历两个润滑阶段：搅拌阶段和乏脂阶段，在搅拌阶段中，滚动体通过运动将大部分的润滑脂挤压到保持架肋板和密封圈内侧，而在滚道上仅留存极少量的润滑脂，因而进入乏脂润滑状态。在乏脂状态下，滚道上的润滑脂被滚动体反复碾压，其稠化剂破碎并在滚道表面形成的沉积膜，对保持架肋板和密封圈内侧的润滑脂析出的润滑油回流有重大影响。润滑脂中的基础油渗出后，与沉积膜接触，沉积膜本身的润湿性将会对油膜的形成以及油膜最终的厚度产生影响，进而影响润滑效果。研究不同成分润滑脂所形成的沉积膜的润湿性，对掌握润滑脂润滑特性，揭示脂润滑机理，进而进一步指导实践具有重大意义。目前工业应用的润滑脂种类繁多，稠化剂和基础油的种类和配比对其乏脂润滑膜的影响也不尽相同，加上脂润滑状态对工况非常敏感，使得润滑膜性质的观测更加依赖于巧妙的实验设计和更精密的技术手段。因此至今为止，关于乏脂润滑的研究仍处于膜厚、摩擦力的测量阶段，对于乏脂过程中形成的沉积膜以及其表面的润湿性，深入的研究并不充分。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种滚动轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性试验台及其试验方法，能够观察充分润滑滚压和乏脂润滑滚压工况下轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性。

本发明滚动轴承润滑脂滚压沉积膜浸湿特性试验台，包括试验台底座、涂抹滚压润滑脂系统、三维定位模块和微进给机构；所述的涂抹滚压润滑脂系统包括钢辊、钢辊伺服电机、涂脂棒、升降台、圆盘、圆盘伺服电机和主轴；所述钢辊伺服电机的座体通过电机支座固定在试验台底座上；钢辊伺服电机的输出轴与钢辊的一端固定；所述钢辊的另一端设有一体成型的球体；固定在涂脂棒一端的涂脂棒固定片与升降台的升降面板固定，升降台的座体通过升降台底座与试验台底座固定；圆盘伺服电机的座体固定在试验台底座上；所述主轴的一端与圆盘伺服电机的输出轴固定，另一端与圆盘固定；所述圆盘的顶面与钢辊上球体的底部接触，且圆盘与球体之间设有预压力；所述的涂脂棒位于圆盘上方。

所述的微进给机构包括框架力矩电机、支撑杆、转盘、牵引杆、气垫、负载件、注射器和注射器支座。竖直设置的转盘中心与框架力矩电机的转子固定，框架力矩电机的定子通过支撑杆固定在可移动平台上；微进给机构支架固定在可移动平台上；水平设置的牵引杆与微进给机构支架构成滑动副，并与转盘的圆柱面顶部接触；所述注射器的外筒通过注射器支架固定在可移动平台上；注射器的活塞杆与牵引杆的端面接触；气垫置于微进给机构支架上，气垫底部与牵引杆接触；负载件置于气垫顶部，对气垫进行施压。所述的可移动平台由三维定位模块驱动。