[发明专利]高速重载曲轴-滑动轴承系统动态试验台

摘要

本发明公开了一种高速重载曲轴‑滑动轴承系统动态试验台。通过控制柜控制以电机经正时带带动曲轴、曲柄、连杆和活塞运动，并在其顶端施加载荷，模拟内燃机曲轴系运动和受力状态；采用刚度系数和长度恰当匹配的双弹簧模拟活塞上受到的爆压载荷，同时测得的受力曲线用缸压曲线标定；试验台曲轴‑滑动轴承部位设计了动态接触碰撞力测试模块、轴心轨迹测量模块和轴瓦温度测量以测量轴‑轴承动态接触碰撞力、运动状态和因接触摩擦产生的高温；有利于更真实的模拟轴‑轴承系统实际运动状态，填补目前内燃机零部件静态实验、难配置内部测试装置的整机试验和鲜考虑径向动态冲击载荷作用的传统滑动轴承试验装置的科研盲点。

主权项

1.一种高速重载曲轴-滑动轴承系统动态试验台，其特征在于：包括控制柜、正时带轮组、转速传感器、电机、轴系支承、飞轮、曲轴、滑动轴承、轴承支承、燕尾槽导轨、连杆、滑块、接触碰撞力测试模块、轴心轨迹测量模块、轴瓦温度测量模块和活塞运动与外力加载、测量模块；其中曲轴分为输入轴段、主轴颈、曲柄和连杆轴颈；/n控制柜通过导线与电机连接，电机输出轴通过正时带轮组带动轴旋转；曲轴通过两个轴系支承固定在台架底板上；曲轴左端安装转速传感器，飞轮安装在曲轴上，且位于两个轴系支承之间，输入轴段与主轴颈相连，主轴颈与曲柄壁相连，曲柄和连杆轴颈相连；连杆轴颈与连杆大头的内孔形成转动副，连杆小头的孔与滑块外侧的销形成转动副；曲轴与滑动轴承配合；滑动轴承通过轴承支承安装在其中一个轴系支承内；滑动轴承包括轴承座和轴瓦；/n曲轴-滑动轴承配合处设置有接触碰撞力测试模块、轴心轨迹测量模块和轴瓦温度测量模块；滑块与竖直板上的燕尾槽组成竖直线性运动副，其顶部与活塞运动与外力加载、测量模块相连；/n所述的接触碰撞力测试模块用于测量曲轴-滑动轴承系统之间的动态接触碰撞力；所述的接触碰撞力测试模块包括3个加速度传感器、电荷放大装置、动态信号采集分析仪和PC机；加速度传感器固定在轴承支承上，沿轴向分别安装在轴承的左侧、中间和右侧，每个加速度传感器均分别通过电荷放大装置、动态信号采集分析仪连至PC机；/n轴心轨迹测量模块用于测量主轴颈的动态运动轨迹，所述的轴心轨迹测量模块包括位移传感器安装架、位移传感器、前置处理装置、动态信号采集分析仪和PC机；环形的位移传感器安装架套在主轴颈左侧轴段，其中间截面上下左右四个位置打孔，4个位移传感器分别安装在位移传感器安装架的对应孔中，每个位移传感器通过前置处理装置、动态信号采集分析仪连至PC机；/n轴瓦温度测量模块用于测量轴瓦承载区内因轴颈-轴承动态接触摩擦后的温度分布，所述的轴瓦温度测量模块包括多组温度传感器、信号采集系统和PC机；多组温度传感器焊接在轴瓦内表面1mm下方的温度传感器安装孔中，温度传感器连接至信号采集系统，信号采集系统连至PC机；所述的温度传感器的布置方式为轴瓦周向布置三排温度传感器，轴瓦两端轴向各布置两排温度传感器；/n活塞运动与外力加载、测量模块用于模拟内燃机气缸内爆发压力并加载到滑块上。/n