[发明专利]一种推力轴承试验机

说明书

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种推力轴承试验机，主体结构包括由上台面和下台面以及连接上台面与下台面的立柱组成的台架，上台面上设置的光学系统和回转系统，下台面上设置的加载系统，以及穿过上台面连接回转系统与加载系统的主轴系统，能够在保持架运动受限的状态下，进行高速工况下的润滑油膜厚度采集，在保持架运动不受限的状态下，进行滚动体与玻璃盘之间的摩擦力矩测量，摒弃了常规的砝码加载方式，通过千斤顶上压主轴系统，实现滚动体与玻璃盘之间较大范围的干涉，以获取不同运行参数下的膜厚和摩擦力矩；其结构简单，操作方便，测量数据准确、测量结果重复性强，便于对高副接触摩擦学特性进行定量分析研究。

技术领域：

本发明属于试验设备技术领域，具体涉及一种推力轴承试验机，能够测试弹流润滑油膜厚度和摩擦力矩，以此探究推力轴承的润滑状态和运行工况，表征润滑剂的性能。

背景技术：

推力轴承由轴圈、座圈和滚动体组成，广泛应用于起重机吊钩，立式水泵，以及各种大型设备的减速器中，能够承受较大的轴向载荷，其摩擦学性能直接影响设备运转的可靠性，而润滑膜厚和摩擦系数是界定推力轴承摩擦学性能的重要指标。

推力轴承具有全轴承的特性，在摩擦学领域中，常以推力轴承为载体，评估滚动轴承的性能并揭示其润滑机理，评估不同轴承材料的性能以及润滑剂的性能。现有技术中的推力轴承试验机种类繁多，例如，美国普度大学用以研究材料滚动接触寿命与保持架受力的试验机；德国亚琛工业大学用以研究ZDDP化学膜性能的试验机；德国舍弗勒技术中心和美孚工程研究中心用以研究轴承白蚀裂纹的试验机；德国萨尔大学用以研究表面织构与磨损行为的试验机；葡萄牙机械工程与工程管理研究所用以研究轴承摩擦力矩与润滑脂性能的的试验机；还有，中国专利95208823.1公开的滑动推力轴承加速磨损在线测量试验机，包括滚球、滚球、电动机、轴、滚球，还包括加力装置、横梁、测试放大装置、下推柱、底座、支柱、上推柱、托盘、壳体、摩擦盘，加力装置装于底座并与滚球相接，横梁通过支柱与底座相连，下推柱穿过横梁，其下端座于滚球，上端与滚球相接，测试放大装置与下推柱及底座相连，上推柱穿过底座，其下端座于滚球，上端与滚球相接，在壳体上开有限位槽，用于限制托盘转动，托盘底端座于滚球上，摩擦盘与轴相连，轴由壳体底部穿出，壳体与底座相连，电动机与轴相连并固定于壳体上；中国专利201210305389.1公开的一种双转向双向加载的推力轴承试验装置，由以下部件组成，底座、电动机、联轴器、机架、滚动轴承及座、加载推力轴承油槽、加载活塞油缸、加载推力轴承、加载推力盘、密封、试验推力轴承支撑系统、试验推力轴承瓦、推力盘，飞轮，轴，盖板，导瓦及座，试验轴承机架及水槽底座和电动机固定在同一平面，轴通过膜片联轴器与电动机相连，机架、加载推力轴承油槽、试验轴承水槽依次连接并固定安装在底座上，两套加载活塞油缸和两套加载推力轴承及加载推力盘位于加载推力轴承油槽内，加载推力轴承油槽上部和下部各安装一套滚动轴承，两套试验推力轴承支撑系统、两套试验推力轴承瓦、两套推力盘及一套飞轮位于试验轴承水槽内，试验轴承水槽底部安装密封，试验轴承水槽顶部安装导瓦及座和盖板；中国专利201610069685.4公开的一种组合加载推力轴承试验台，包括底座，固定在底座上的支撑腔体，连接在支撑腔体顶部的支撑腔体盖，支撑腔体周围布置管路进出口；所述支撑腔体内部设置有连接在底座上的试验介质腔体，试验介质腔体顶部部连接试验介质腔体盖；所述试验介质腔体内部固定有试验推力轴承底座，试验推力轴承底座上连接有试验推力轴承组件，试验推力轴承组件上部轴瓦与推力盘下端面配合，推力盘上端与轴上端周向连接，以传递扭矩，轴由上轴承和固定在底座上的下轴承组成支撑结构，主要承受径向力；上轴承配合安装在上轴承座中，上轴承座连接在试验推力轴承底座上；推力球轴承座与推力盘上端面连接，加载盘通过推力球轴承与推力球轴承座连接，加载盘上部与液压缸的活塞杆端部形成高副接触，液压缸底部与支撑腔体盖连接；推力盘与试验介质腔体盖通过机械密封组件连接，推力盘带动机械密封组件动环转动，试验介质腔体盖与机械密封组件静环固定连接；设置在机械密封组件上的密封介质进口和密封介质出口分别与对应管路连接；所述液压缸和机械密封组件对试验推力轴承组件组合加载。但是，上述试验设备探究的影响因素相对单一，无法将推力轴承的多个影响因素耦合。因此，研发设计一种能够在不同工况下同时探究影响推力轴承润滑效果多个因素的试验机。