[发明专利]滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置及试验方法

说明书

本发明属于轴承试验技术领域，具体涉及滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置及试验方法。其中，滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置包括驱动系统、箱体、观测系统和试验台底座，驱动系统、箱体和观测系统均通过螺栓安装在试验台底座上；驱动系统与箱体通过联轴器连接，驱动系统设置于箱体左侧，箱体安装有被试轴承，箱体右侧设置观测系统。本发明综合采用高速摄像机与热成像仪并配合一侧透明的玻璃端盖结构，结合润滑油中的示踪因子的方法，可直观实现润滑油在轴承腔内的流动特性测试；本发明同时采用热成像仪获取润滑油分布温度特性，配合流动特性观测，研究润滑油流动特性与温度之间的关联。

技术领域

本发明属于轴承试验技术领域，具体涉及滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置及试验方法，其是一种测试滚动轴承润滑油流动及温度特性的试验装置。

背景技术

滚动轴承是旋转机械的关键零部件，而润滑使轴承零部件接触表面形成油膜，减小摩擦进而减小生热，因此润滑对滚动轴承至关重要。润滑又可分为油润滑、脂润滑，油润滑是滚动轴承普通采用的一种润滑方式，润滑油的流动特性直接影响着轴承的性能，尤其是温度特性，因此研究滚动轴承润滑油的流动特性以及与温度特性间的关联关系对于提高轴承润滑、改善轴承内部结构设计有着重要作用，因此迫切需要专用的滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置。

目前存在一些针对轴承润滑油的轴承试验机，但是他们均是对润滑油性能进行测试，不能观测润滑油在轴承的流动状态和温度特性，例如专利：滚动轴承润滑工况实验模拟装置及测量方法(CN102353334A)，是对轴承运动状态进行主要的测量分析，而不注重润滑油的流动特性和温度特性；专利：滚动轴承润滑模拟实验装置(CN202189050U)，虽然可以模拟重负荷滚动轴承现场工况，并且同时放置多套实验轴承，只研究监测各种润滑油、润滑脂对轴承性能的影响，观察不到润滑油流动特性；专利：滚动轴承润滑油膜厚度测试装置及其测试方法(CN103615994A)，采用超声波膜厚测量技术获得滑差因素作用下滚动轴承接触部位测点的实时膜厚数值，是对润滑油所形成的油膜进行测量，也是不注重润滑油本身的流动特性与温度特性；专利：一种轴承可视化试验装置及方法(CN110307979A)，该装置通过设置全透明的外端盖与内油封，能够全程可视化观察并实时监测不同工况下轴承运行及润滑状况，然而没有设置一种合理观测系统，以及测试方法，不能有效分析润滑流动与温度特性。综上所述，现有轴承试验机缺少对轴承润滑油的流动特性与温度特性的试验，测试方法空白，因此有必要研究一种对滚动轴承润滑油流动与温度特性测试的试验装置，并提出试验方法，为润滑油和轴承结构的优化设计提供支撑。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中的不足，提出一种基于高速摄像机与热成像仪的滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置，并提出润滑油中示踪因子润滑油流动特性的试验方法，能够有效观测到轴承润滑油流动特性与温度特性。

第一方面，本发明提供了一种滚动轴承润滑油流动及温度特性试验装置，其包括驱动系统1、箱体2、观测系统3和试验台底座4，所述的驱动系统1、箱体2和观测系统3均通过螺栓安装在试验台底座4上；所述的驱动系统1与箱体2通过联轴器12连接，驱动系统1设置于箱体2左侧，箱体2安装有被试轴承233，箱体2右侧设置观测系统3。

所述的驱动系统1包括驱动电机11、联轴器12、电机底座13；其中，所述的驱动电机11的输出主轴与联轴器12连接，通过联轴器12将扭矩传递至箱体2的主轴系统21；所述的电机底座13的上表面和下表面分别通过紧固螺栓连接驱动电机11和试验台底座4；通过控制驱动电机11的转速，控制主轴系统21的转速，进而实现被试轴承系统23的速度调节。

所述的箱体2包括主轴系统21、加载系统22、被试轴承系统23、箱体左上盖24、箱体右上盖25、箱体底座26和箱体玻璃端盖27；所述的主轴系统21由驱动系统1提供动力，带动被试轴承系统23，同时加载系统22对被试轴承系统23加载载荷，模拟载荷工况。