久久一区二区免费播放,国产在线欧美日韩一区二区,国产综合色在线视频,精品伊人久久久香线蕉,精品视频麻豆网站,玖玖国产,国内精品久久久久影,在线观看精品视频一区二区三区,午夜久久影院,国产精品一区久久

角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，包括：調(diào)平墊鐵、實(shí)驗(yàn)平臺、T型基板、位移計(jì)IPN型阻尼板、位移計(jì)支架、定位圓柱銷、導(dǎo)向平鍵、電機(jī)IPN型阻尼板、直流電機(jī)、TS-B型彈性聯(lián)軸器、激振器支架、激振器、阻抗頭、軸向加載機(jī)構(gòu)、軸承組件、加速度傳感器、光學(xué)筆、CHB型數(shù)顯儀、24V直流電源、CCS型控制器、安裝CCSManager軟件的計(jì)算機(jī)、信號調(diào)理儀、數(shù)據(jù)采集器、安裝CRAS軟件的計(jì)算機(jī)、功率放大器和電機(jī)調(diào)速器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：裝置結(jié)構(gòu)簡單，定位精度和測試精度較高，可以測試在不同轉(zhuǎn)速、軸向載荷工況下軸承的動(dòng)態(tài)參數(shù)；通用性強(qiáng)，可以測試不同尺寸系列軸承的動(dòng)態(tài)參數(shù)。
【專利說明】角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，特別一種角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高檔數(shù)控機(jī)床朝著高精度、高轉(zhuǎn)速、高效率方向發(fā)展，作為機(jī)床中的關(guān)鍵功能部件，主軸和進(jìn)給系統(tǒng)必須具有良好的動(dòng)態(tài)特性。角接觸球軸承是機(jī)床主軸和進(jìn)給系統(tǒng)常用的旋轉(zhuǎn)支承部件，其動(dòng)態(tài)參數(shù)對機(jī)床主軸和進(jìn)給系統(tǒng)的特性和整機(jī)特性有著重要的影響。
[0003]目前，在角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)的實(shí)驗(yàn)分析方面，許多研究學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了多方面、多層次的研究，但大多停留在研究不同類型、大小的載荷條件對軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響，尚沒有考慮軸承轉(zhuǎn)速的影響。而在實(shí)際應(yīng)用中，轉(zhuǎn)速是軸承不可忽視的工況條件，因此實(shí)驗(yàn)分析不同轉(zhuǎn)速、載荷工況條件對角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)的影響具有重要的研究價(jià)值。
[0004]文獻(xiàn)1:中國專利:軸承動(dòng)態(tài)特性參數(shù)測試裝置，專利申請?zhí)?201310024031.6。設(shè)計(jì)了一種基于單自由度振動(dòng)系統(tǒng)的軸承動(dòng)態(tài)特性參數(shù)測試裝置，該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，測試原理清晰，可以測試不同軸向力、徑向力和預(yù)緊力載荷狀態(tài)下的軸承動(dòng)態(tài)特性參數(shù)。但該裝置不能測試軸承在不同轉(zhuǎn)速等工況條件下的動(dòng)態(tài)參數(shù)。
[0005]文獻(xiàn)2:中國專利:角接觸球軸承動(dòng)、靜態(tài)特性參數(shù)測試裝置，專利號:201310281081.2。設(shè)計(jì)了一種可以兼?zhèn)錅y試軸向與徑向動(dòng)、靜態(tài)參數(shù)的角接觸球軸承動(dòng)、靜態(tài)特性參數(shù)測試裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，測試精度高，通用性強(qiáng)。但該裝置不能測試軸承在不同轉(zhuǎn)速等工況條件下的動(dòng)態(tài)參數(shù)。
[0006]由上可知，目前尚無實(shí)驗(yàn)裝置測試不同轉(zhuǎn)速、軸向載荷工況條件下角接觸球軸承的動(dòng)態(tài)參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種具有裝置結(jié)構(gòu)簡單、測試原理正確、定位精度和測試精度高、通用性強(qiáng)并可以測試不同轉(zhuǎn)速、軸向載荷作用下軸承軸向與徑向動(dòng)態(tài)參數(shù)等特點(diǎn)的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置。
[0008]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，包括調(diào)平墊鐵、實(shí)驗(yàn)平臺、T型基板、位移計(jì)IPN型阻尼板、位移計(jì)支架、軸承座、定位圓柱銷、導(dǎo)向平鍵、電機(jī)IPN型阻尼板、直流電機(jī)、TS-B型彈性聯(lián)軸器、激振器支架、激振器、阻抗頭、軸向加載機(jī)構(gòu)、軸承組件、加速度傳感器、光學(xué)筆、CHB型數(shù)顯儀、24V直流電源、CCS型控制器、安裝CCS Manager軟件的計(jì)算機(jī)、信號調(diào)理儀、數(shù)據(jù)采集器、安裝CRAS軟件的計(jì)算機(jī)、功率放大器和電機(jī)調(diào)速器；其中，一個(gè)位移計(jì)支架包括位移計(jì)下墊板、位移計(jì)下滑塊、位移計(jì)下進(jìn)給支架、位移計(jì)下進(jìn)給螺桿、位移計(jì)上墊板、位移計(jì)上滑塊、光學(xué)筆保持環(huán)、位移計(jì)上進(jìn)給支架、位移計(jì)上進(jìn)給螺桿、位移計(jì)下進(jìn)給彈簧和位移計(jì)上進(jìn)給彈簧；其中，一個(gè)軸承座包括下軸承座和上軸承座；其中，軸向加載機(jī)構(gòu)包括彈性環(huán)、彈性環(huán)墊板、右旋螺桿、加載螺母、加載桿、左旋螺桿、力傳感器墊板和力傳感器；其中，軸承組件包括鎖緊螺母、轉(zhuǎn)軸、軸承和軸承套；
[0009]實(shí)驗(yàn)平臺安放在調(diào)平墊鐵上，T型基板固定在實(shí)驗(yàn)平臺上；T型基板上設(shè)置軸承座、位移計(jì)支架和直流電機(jī)，所述軸承座的數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)軸承座靠近直流電機(jī)，每個(gè)軸承座的下軸承座均通過防轉(zhuǎn)螺栓固定在T型基板上，在下軸承座與T型基板之間設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向平鍵和四個(gè)定位圓柱銷，該四個(gè)定位圓柱銷通過過盈配合均布固定在下軸承座的四個(gè)角上，導(dǎo)向平鍵通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板的鍵槽內(nèi)，該導(dǎo)向平鍵位于下軸承座的底面中間，該軸承座通過導(dǎo)向平鍵、定位圓柱銷分別提高其軸向的移動(dòng)精度和降低在T型基板上表面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)誤差；上軸承座固連在下軸承座上，在上軸承座和下軸承座之間設(shè)置兩個(gè)定位銷，兩個(gè)定位銷通過過盈配合固定在上軸承座的對角上；
[0010]T型基板上平行設(shè)置兩個(gè)相同的位移計(jì)支架，該兩個(gè)位移計(jì)支架位于兩個(gè)軸承座之間，每個(gè)位移計(jì)支架的位移計(jì)下墊板均通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板上，位移計(jì)下墊板與T型基板之間設(shè)置位移計(jì)IPN型阻尼板，位移計(jì)下滑塊位于位移計(jì)下墊板的上方，在位移計(jì)下墊板和位移計(jì)下滑塊之間設(shè)置位移計(jì)下進(jìn)給彈簧，位移計(jì)下進(jìn)給彈簧的伸展方向與位移計(jì)下進(jìn)給螺桿的進(jìn)給方向一致，位移計(jì)下進(jìn)給支架通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊的側(cè)面，位移計(jì)下進(jìn)給螺桿通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)下進(jìn)給支架內(nèi)并與下進(jìn)給支架的側(cè)面相垂直，位移計(jì)下進(jìn)給螺桿一端的凹形球面頂在位移計(jì)下墊板側(cè)面的凸形球面上，位移計(jì)上墊板通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊上，位移計(jì)上滑塊位于位移計(jì)上墊板的上方，在位移計(jì)上墊板和位移計(jì)上滑塊之間設(shè)置位移計(jì)上進(jìn)給彈簧，位移計(jì)上進(jìn)給彈簧的伸展方向與位移計(jì)上進(jìn)給螺桿的進(jìn)給方向一致，位移計(jì)上進(jìn)給支架通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)上滑塊一側(cè)，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)上進(jìn)給支架內(nèi)并與位移計(jì)上進(jìn)給支架的側(cè)面相垂直，所述位移計(jì)上進(jìn)給螺桿與位移計(jì)下進(jìn)給螺桿相垂直，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿一端的凹形球面頂在位移計(jì)上墊板側(cè)面的凸形球面上，光學(xué)筆保持環(huán)通過十字螺釘固定在位移計(jì)上滑塊上；
[0011]直流電機(jī)通過普通六角螺釘固定在T型基板上，直流電機(jī)與T型基板之間設(shè)置電機(jī)IPN型阻尼板，直流電機(jī)的輸入端聯(lián)接在電機(jī)調(diào)速器的輸出端，直流電機(jī)的輸出軸通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器的一端固定；
[0012]軸承組件位于上軸承座和下軸承座之間，所述軸承組件中的軸承套通過普通六角螺釘和定位銷釘固定在上軸承座和下軸承座上，軸承的外圈通過過盈配合固定在軸承套內(nèi)，內(nèi)圈通過過盈配合固定在轉(zhuǎn)軸上，鎖緊螺母通過螺紋聯(lián)接在轉(zhuǎn)軸上，該鎖緊螺母頂緊軸承的內(nèi)圈，轉(zhuǎn)軸的一端通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器的另一端固定；所述轉(zhuǎn)軸位于兩個(gè)軸承座之間；
[0013]兩個(gè)軸承套的內(nèi)側(cè)端面之間設(shè)置四個(gè)相同且相互平行的軸向加載機(jī)構(gòu)，該四個(gè)軸向加載機(jī)構(gòu)均采用不同螺紋旋向的雙螺桿形式，彈性環(huán)墊板通過間隙配合套在右旋螺桿上，彈性環(huán)墊在彈性環(huán)墊板一端并套在右旋螺桿上，右旋螺桿的光桿一端插在軸承套內(nèi)端面的小孔內(nèi)，使得彈性環(huán)緊靠在軸承套內(nèi)側(cè)端面上，右旋螺桿的另一端通過右旋螺紋聯(lián)接在加載螺母的一端，加載桿插在加載螺母周圍的小孔內(nèi)，左旋螺桿的一端通過左旋螺紋聯(lián)接在加載螺母的另一端，左旋螺桿的另一端通過間隙配合套在力傳感器墊板內(nèi)，力傳感器的端面通過十字螺釘固定在力傳感器墊板上，力傳感器另一端的凸形球面頂在軸承套內(nèi)端面的凹面槽內(nèi)，力傳感器的輸出端與CHB型數(shù)顯儀的輸入端相連；
[0014]光學(xué)筆固定在光學(xué)筆保持環(huán)內(nèi)，光學(xué)筆的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺的上表面，光學(xué)筆的端面距離轉(zhuǎn)軸的側(cè)凸環(huán)表面15?20mm，光學(xué)筆的輸出端與CCS型控制器的輸入端相連，CCS型控制器的輸出端與24V直流電源相連，CCS型控制器與第一計(jì)算機(jī)相連；
[0015]激振器支架位于實(shí)驗(yàn)平臺的側(cè)上方，激振器支架通過彈性繩與激振器聯(lián)接，激振器的前端通過傳遞桿連接在阻抗頭上，阻抗頭的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺的上平面，阻抗頭的端面距離轉(zhuǎn)軸的中間凸環(huán)表面5±1.5mm，加速度傳感器通過磁性吸盤安放在軸承套的水平徑向槽表面上，阻抗頭的力信號輸出端和加速度傳感器的輸出端與信號調(diào)理儀相連，信號調(diào)理儀的輸出端與數(shù)據(jù)采集器的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器的A型USB接口通過數(shù)據(jù)線與安裝CRAS軟件的計(jì)算機(jī)相連，數(shù)據(jù)采集器的輸出端與功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端與激振器的輸入端相連。
[0016]位移計(jì)下滑塊內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊的下表面與位移計(jì)下墊板的上表面之間間隙為0.5?Imm ;位移計(jì)上滑塊內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊的下表面與位移計(jì)下墊板的上表面之間間隙為0.5?1mm。
[0017]導(dǎo)向平鍵與下軸承座的底部鍵槽側(cè)面為間隙配合，配合類型為F6/h5。
[0018]安裝位移計(jì)IPN型阻尼板、電機(jī)IPN型阻尼板的實(shí)驗(yàn)平臺上表面和位移計(jì)下墊板下表面粗糙度在0.63?1.25 μ m范圍內(nèi)。
[0019]加速度傳感器的數(shù)量為四個(gè)，光學(xué)筆的數(shù)量為兩個(gè)。
[0020]還包括調(diào)平墊鐵，調(diào)平墊鐵的數(shù)量為四個(gè)，該四個(gè)調(diào)平墊鐵分別設(shè)置在實(shí)驗(yàn)平臺下方的四個(gè)角上。
[0021 ] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是:(I)位移計(jì)支架中，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿和位移計(jì)下進(jìn)給螺桿的螺紋部分具有多線程、小螺距、細(xì)牙等特點(diǎn)，旋動(dòng)不同的進(jìn)給螺桿便能夠微調(diào)光學(xué)筆在水平面內(nèi)的位置，所以位移計(jì)支架結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，定位精度很高；
(2)位移計(jì)支架中設(shè)置有位移計(jì)上進(jìn)給彈簧和下進(jìn)給彈簧，能夠很好地削弱調(diào)整光學(xué)筆位置時(shí)出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象；(3)采用四個(gè)軸向加載機(jī)構(gòu)，能夠提高加載精度和增加最大的軸承測試載荷；(4)位移計(jì)支架與實(shí)驗(yàn)平臺之間設(shè)置位移計(jì)IPN阻尼板，可以較大程度地減弱直流電機(jī)和激振器振動(dòng)對光學(xué)筆位置的影響，提高了測試結(jié)果的精度；(5)直流電機(jī)與實(shí)驗(yàn)平臺之間設(shè)置電機(jī)IPN阻尼板，可以很好地減弱直流電機(jī)振動(dòng)對實(shí)驗(yàn)平臺上其它機(jī)械結(jié)構(gòu)的影響；(6)直流電機(jī)與轉(zhuǎn)軸之間采用TS-B型彈性聯(lián)軸器，可以大大地減弱直流電機(jī)輸出軸的不平衡振動(dòng)對轉(zhuǎn)軸的影響；(7)僅需更換不同的軸承套和轉(zhuǎn)軸，就可以測試其他尺寸的角接觸球軸承，提高了實(shí)驗(yàn)的通用性，降低了實(shí)驗(yàn)研究成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置總體結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2是本發(fā)明的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置中位移計(jì)支架結(jié)構(gòu)圖，圖Ca)為三維軸測圖，圖(b)為主視剖視圖，圖(C)為側(cè)視剖視圖。
[0024]圖3是本發(fā)明的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置中軸承座的結(jié)構(gòu)圖。[0025]圖4是本發(fā)明的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置中軸向加載機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖5是本發(fā)明的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置中軸承組件結(jié)構(gòu)圖:圖(a)為三維軸測圖，圖(b)為主視剖視圖。
[0027]圖6是本發(fā)明的軸承組件徑向動(dòng)態(tài)參數(shù)測試力學(xué)模型。
[0028]圖7是本發(fā)明的軸承組件軸向動(dòng)態(tài)參數(shù)測試力學(xué)模型。
[0029]圖8是本發(fā)明的上海思信色散共焦位移計(jì)CCS Manager動(dòng)態(tài)位移測試系統(tǒng)線框圖。
[0030]圖9是本發(fā)明的南京安正CRAS模態(tài)分析測試系統(tǒng)線框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4和圖5，本發(fā)明公開了一種角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，用于測試內(nèi)徑Φ30?Φ60、外徑Φ55?Φ 110范圍內(nèi)的角接觸球軸承在不同轉(zhuǎn)速和軸向載荷作用下的動(dòng)態(tài)參數(shù)。該裝置包括調(diào)平墊鐵1、實(shí)驗(yàn)平臺2、T型基板3、位移計(jì)IPN型阻尼板4、位移計(jì)支架5、軸承座6、定位圓柱銷7、導(dǎo)向平鍵8、電機(jī)IPN型阻尼板9、直流電機(jī)10、TS-B型彈性聯(lián)軸器11、激振器支架12、激振器13、阻抗頭14、軸向加載機(jī)構(gòu)15、軸承組件16、加速度傳感器17、光學(xué)筆18、CHB型數(shù)顯儀19、24V直流電源20、CCS型控制器21、第一計(jì)算機(jī)22、信號調(diào)理儀23、數(shù)據(jù)采集器24、第二計(jì)算機(jī)25、功率放大器26、電機(jī)調(diào)速器27 ;其中，位移計(jì)支架的數(shù)量為兩個(gè)，每個(gè)位移計(jì)支架5均包括位移計(jì)下墊板5a、位移計(jì)下滑塊5b、位移計(jì)下進(jìn)給支架5c、位移計(jì)下進(jìn)給螺桿5d、位移計(jì)上墊板5e、位移計(jì)上滑塊5f、光學(xué)筆保持環(huán)5g、位移計(jì)上進(jìn)給支架5h、位移計(jì)上進(jìn)給螺桿51、位移計(jì)下進(jìn)給彈簧5 j和位移計(jì)上進(jìn)給彈簧5k ;其中，軸承座的數(shù)量為兩個(gè),每個(gè)軸承座6均包括下軸承座6a和上軸承座6b ;其中，軸向加載機(jī)構(gòu)15包括彈性環(huán)15a、彈性環(huán)墊板15b、右旋螺桿15c、加載螺母15d、加載桿15e、左旋螺桿15f、力傳感器墊板15g和力傳感器15h ;其中，軸承組件16包括鎖緊螺母16a、轉(zhuǎn)軸16b、軸承16c和軸承套16d ；
[0032]實(shí)驗(yàn)平臺2安放在調(diào)平墊鐵I上，T型基板3固定在實(shí)驗(yàn)平臺2上；T型基板3上設(shè)置軸承座6、位移計(jì)支架5和直流電機(jī)10,所述軸承座的數(shù)量為兩個(gè),其中一個(gè)軸承座靠近直流電機(jī)，每個(gè)軸承座6的下軸承座6a均通過防轉(zhuǎn)螺栓固定在T型基板3上，在下軸承座6a與T型基板3之間設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向平鍵8和四個(gè)定位圓柱銷7，該四個(gè)定位圓柱銷7通過過盈配合均布固定在下軸承座6a的四個(gè)角上，導(dǎo)向平鍵8通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板3的鍵槽內(nèi)，位于下軸承座6a底面中間，該軸承座6通過導(dǎo)向平鍵8、定位圓柱銷7分別提高其軸向的移動(dòng)精度和降低在T型基板3上表面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)誤差；上軸承座6b固連在下軸承座6a上，在上軸承座6b和下軸承座6a之間設(shè)置兩個(gè)定位銷，兩個(gè)定位銷通過過盈配合固定在上軸承座6b的對角上；
[0033]T型基板上平行設(shè)置兩個(gè)相同的位移計(jì)支架5，兩個(gè)位移計(jì)支架5位于兩個(gè)軸承座6之間，每個(gè)位移計(jì)支架5的位移計(jì)下墊板5a均通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板3上，位移計(jì)下墊板5a與T型基板3之間設(shè)置位移計(jì)IPN型阻尼板4，位移計(jì)下滑塊5b位于位移計(jì)下墊板5a的上方，在位移計(jì)下墊板5a和位移計(jì)下滑塊5b之間設(shè)置位移計(jì)下進(jìn)給彈簧5j，位移計(jì)下進(jìn)給支架5c通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊5b —側(cè)，位移計(jì)下進(jìn)給螺桿5d通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)下進(jìn)給支架5c內(nèi)，位移計(jì)下進(jìn)給螺桿5d —側(cè)的凹形球面頂在位移計(jì)下墊板5a —側(cè)的凸形球面,位移計(jì)上墊板5e通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊5b上，位移計(jì)上滑塊5f位于位移計(jì)上墊板5e的上方，在位移計(jì)上墊板5e和位移計(jì)上滑塊5f之間設(shè)置位移計(jì)上進(jìn)給彈簧5k，位移計(jì)上進(jìn)給支架5h通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)上滑塊5f 一側(cè)，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿5i通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)上進(jìn)給支架5h內(nèi)，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿5i 一側(cè)的凹形球面頂在位移計(jì)上墊板5e —側(cè)的凸形球面，光學(xué)筆保持環(huán)5g通過十字螺釘固定在位移計(jì)上滑塊5f上；
[0034]直流電機(jī)10通過普通六角螺釘固定在T型基板3上，直流電機(jī)10與T型基板3之間設(shè)置電機(jī)IPN型阻尼板9，直流電機(jī)10的輸入端聯(lián)接在電機(jī)調(diào)速器27的輸出端，直流電機(jī)11的輸出軸通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器11的一端固定；
[0035]軸承組件16位于上軸承座6b和下軸承座6a之間，所述軸承組件16中的軸承套16d通過普通六角螺釘和定位銷釘固定在上軸承座6b和下軸承座6a上,軸承16c的外圈通過過盈配合固定在軸承套16d內(nèi)，內(nèi)圈通過過盈配合固定在轉(zhuǎn)軸16b上,鎖緊螺母16a通過螺紋聯(lián)接在轉(zhuǎn)軸16b上，該鎖緊螺母16a頂緊軸承16c的內(nèi)圈，轉(zhuǎn)軸16b的一端通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器11的另一端固定；
[0036]軸承套16d的內(nèi)側(cè)端面之間設(shè)置軸向加載機(jī)構(gòu)15，該軸向加載機(jī)構(gòu)15采用不同螺紋旋向的雙螺桿形式，彈性環(huán)墊板15b通過間隙配合套在右旋螺桿15c上，彈性環(huán)15a墊在彈性環(huán)墊板15b —端并套在右旋螺桿15c上，右旋螺桿15c的光桿一端插在軸承套16d內(nèi)端面的小孔內(nèi)，使得彈性環(huán)14a緊靠在軸承套16d內(nèi)側(cè)端面上，右旋螺桿14c的另一端通過右旋螺紋聯(lián)接在加載螺母15d的一端，加載桿15e插在加載螺母15d周圍的小孔內(nèi)，左旋螺桿15f的一端通過左旋螺紋聯(lián)接在加載螺母15d的另一端，左旋螺桿15f的另一端通過間隙配合套在力傳感器墊板15g內(nèi)，力傳感器15h的端面通過十字螺釘固定在力傳感器墊板15g上，力傳感器15h另一端的凸形球面頂在軸承套16d內(nèi)端面的凹面槽內(nèi)，力傳感器15h的輸出端與CHB型數(shù)顯儀19的輸入端相連；
[0037]光學(xué)筆18固定在光學(xué)筆保持環(huán)5g內(nèi)，光學(xué)筆18的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺2的上表面，光學(xué)筆18的端面距離轉(zhuǎn)軸16b的側(cè)凸環(huán)表面15?20mm，光學(xué)筆18的輸出端與CCS型控制器21的輸入端相連，CCS型控制器21的輸出端與24V直流電源20相連，CCS型控制器21與第一計(jì)算機(jī)22相連；
[0038]激振器支架12位于實(shí)驗(yàn)平臺2的側(cè)上方，激振器支架12通過彈性繩與激振器13聯(lián)接，激振器13的前端通過傳遞桿連接在阻抗頭14上，阻抗頭14的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺2的上平面，阻抗頭14的端面距離轉(zhuǎn)軸16b的中間凸環(huán)表面5±1.5mm，加速度傳感器17通過磁性吸盤安放在軸承套16d的水平徑向槽表面上，阻抗頭14的力信號輸出端和加速度傳感器17的輸出端與信號調(diào)理儀23相連，信號調(diào)理儀23的輸出端與數(shù)據(jù)采集器24的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器24與第二計(jì)算機(jī)25相連，數(shù)據(jù)采集器24的輸出端與功率放大器26的輸入端，功率放大器26的輸出端與激振器13的輸入端相連。
[0039]其中第一計(jì)算機(jī)22上裝有CCS Manager軟件，第二計(jì)算機(jī)25裝有CRAS軟件。
[0040]所述位移計(jì)下滑塊5b內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板5a外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊5b的下表面與位移計(jì)下墊板5a的上表面之間間隙在0.5?Imm范圍內(nèi)；位移計(jì)上滑塊5f內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板5e外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊5f的下表面與位移計(jì)下墊板5e的上表面之間間隙在0.5?Imm范圍內(nèi)。
[0041]導(dǎo)向平鍵8與下軸承座6a的底部鍵槽側(cè)面為間隙配合，配合類型為F6/h5。
[0042]安裝位移計(jì)IPN型阻尼板4、電機(jī)IPN型阻尼板9的實(shí)驗(yàn)平臺2上表面和位移計(jì)下墊板5a下表面粗糙度在0.63~1.25 μ m范圍內(nèi)。
[0043]加速度傳感器17的數(shù)量為四個(gè)，光學(xué)筆18的數(shù)量為兩個(gè)。
[0044]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置還包括調(diào)平墊鐵1，調(diào)平墊鐵I的數(shù)量為四個(gè)，該四個(gè)調(diào)平墊鐵I分別設(shè)置在實(shí)驗(yàn)平臺2下方的四個(gè)角上。
[0045]具體而言，實(shí)驗(yàn)平臺2安放在四個(gè)調(diào)平墊鐵I上，實(shí)驗(yàn)之前要調(diào)平T型基板3，以提高激振器13和光學(xué)筆18的安裝精度；T型基板3通過二十二個(gè)Μ20普通六角螺釘固定在實(shí)驗(yàn)平臺2上，實(shí)驗(yàn)之前要旋緊所有聯(lián)接螺釘，以提高其固定結(jié)合面的模態(tài)參數(shù)，減少對軸承結(jié)合面模態(tài)參數(shù)的影響；位移計(jì)支架5通過六個(gè)Μ6內(nèi)六角螺釘和位移計(jì)IPN型阻尼板4固定在實(shí)驗(yàn)平臺2上，實(shí)驗(yàn)之前要旋緊所有螺釘，以減少實(shí)驗(yàn)過程中基礎(chǔ)部件振動(dòng)對光學(xué)筆位置的影響；直流電機(jī)10通過六個(gè)Μ14普通六角螺釘固定在實(shí)驗(yàn)平臺2上，以降低直流電機(jī)10的不平衡振動(dòng)，減少對轉(zhuǎn)軸振動(dòng)響應(yīng)的影響，提高測試精度；直流電機(jī)10的輸出軸通過Φ8銷釘與轉(zhuǎn)軸相連，以保證旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳遞率為100% ;采用四個(gè)軸向加載機(jī)構(gòu)15，以提高加載精度和增加最大的軸承測試載荷；施加的軸向載荷大小可以直接從CHB型數(shù)顯儀19讀出，軸承轉(zhuǎn)速可以直接從電機(jī)調(diào)速器27的顯示面板上讀出；當(dāng)軸向載荷加載完畢和軸承旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，分別打開安裝CCS Manager軟件的計(jì)算機(jī)22和安裝CRAS軟件的計(jì)算機(jī)25，運(yùn)行CCS Manager軟件和CRAS軟件，并開啟模態(tài)試驗(yàn)激振系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)微位移測試系統(tǒng)，同時(shí)拾取阻抗頭14的力信號、轉(zhuǎn)軸16b測試點(diǎn)的振動(dòng)位移信號及軸承套16d測試點(diǎn)的振動(dòng)加速度信號。
[0046]結(jié)合圖1、圖6和圖`7，角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置的測試基本原理是以軸承組件16為研究對象，建立消除基礎(chǔ)(軸承套16d)振動(dòng)響應(yīng)的單自由度動(dòng)態(tài)參數(shù)測試力學(xué)模型，識別軸承的軸向、徑向動(dòng)態(tài)剛度和阻尼。在本裝置測試與識別的過程中，將結(jié)構(gòu)尺寸足夠大的轉(zhuǎn)軸16b視為質(zhì)量塊M,將固定約束在軸承座6內(nèi)的軸承套16d視為基礎(chǔ)質(zhì)量塊Mtl，將軸承16c中所有滾珠的動(dòng)態(tài)接觸特性等效為數(shù)組彈簧阻尼單元，根據(jù)彈簧的并聯(lián)性質(zhì)，可以將該等效模型簡化為徑向和軸向的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)；將轉(zhuǎn)軸16b上測試點(diǎn)的位移信號作為質(zhì)量塊振動(dòng)響應(yīng)，將軸承套16d上測試點(diǎn)的加速度信號作為基礎(chǔ)振動(dòng)響應(yīng)。
[0047]假設(shè)激振力信號為f(t)，質(zhì)量塊振動(dòng)響應(yīng)信號為xM(t)，基礎(chǔ)質(zhì)量塊振動(dòng)響應(yīng)信號為aB(t)，首先應(yīng)用最小二乘法擬合獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)X (t)，然后求導(dǎo)得到相應(yīng)的加速度數(shù)據(jù)aM(t)，最后使用自主編寫的LEVY法模態(tài)參數(shù)識別程序獲得軸承的徑向、軸向動(dòng)態(tài)剛度和阻尼。
[0048]結(jié)合圖6，當(dāng)質(zhì)量塊M受到徑向簡諧激振力f(t)作用時(shí)，其振動(dòng)微分方程可以表示為
[0049]Mr..(I) + Cr (xu (/) - X,.(/)) + Kr (xu (j) - x,.(J)) = f(j)(I)
[0050]式中:M為轉(zhuǎn)軸、兩個(gè)軸承的內(nèi)圈和單個(gè)軸承所有滾珠的質(zhì)量之和，Kk、Ck分別為軸承組件的徑向動(dòng)態(tài)剛度和阻尼，X? (t)、XB (t)分別為轉(zhuǎn)軸、基礎(chǔ)(軸承套)的徑向響應(yīng)位移。
[0051]對式(I)進(jìn)行如下傅立葉變換:xM(t)=ΧΜ( ω) eJMt, xB (t) =Xb (ω) eJMt 和 f (t) =F (ω)
化簡可得由質(zhì)量塊M、剛度Kk、阻尼Ck組成的單自由度振動(dòng)系統(tǒng)位移頻響函數(shù)HdK(co)為
【權(quán)利要求】
1.一種角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括實(shí)驗(yàn)平臺[2]、T型基板[3]、位移計(jì)IPN型阻尼板[4]、兩個(gè)相同的位移計(jì)支架[5]、軸承座[6]、定位圓柱銷[7]、導(dǎo)向平鍵[8]、電機(jī)IPN型阻尼板[9]、直流電機(jī)[10]、TS-B型彈性聯(lián)軸器[11]、激振器支架[12]、激振器[13]、阻抗頭[14]、軸向加載機(jī)構(gòu)[15]、軸承組件[16]、加速度傳感器[17]、光學(xué)筆[18]、CHB型數(shù)顯儀[19]、24V直流電源[20]、CCS型控制器[21]、第一計(jì)算機(jī)[22]、信號調(diào)理儀[23]、數(shù)據(jù)采集器[24]、第二計(jì)算機(jī)[25]、功率放大器[26]、電機(jī)調(diào)速器[27]；其中，每個(gè)位移計(jì)支架[5]均包括位移計(jì)下墊板[5a]、位移計(jì)下滑塊[5b]、位移計(jì)下進(jìn)給支架[5c]、位移計(jì)下進(jìn)給螺桿[5d]、位移計(jì)上墊板[5e]、位移計(jì)上滑塊[5f]、光學(xué)筆保持環(huán)[5g]、位移計(jì)上進(jìn)給支架[5h]、位移計(jì)上進(jìn)給螺桿[5i]、位移計(jì)下進(jìn)給彈簧[5j]和位移計(jì)上進(jìn)給彈簧[5k];軸承座[6]包括下軸承座[6a]和上軸承座[6b];軸向加載機(jī)構(gòu)[15]包括彈性環(huán)[15a]、彈性環(huán)墊板[15b]、右旋螺桿[15c]、加載螺母[15d]、加載桿[15e]、左旋螺桿[15f]、力傳感器墊板[15g]和力傳感器[15h];軸承組件[16]包括鎖緊螺母[16a]、轉(zhuǎn)軸[16b]、軸承[16c]和軸承套[16d]； T型基板[3]固定在實(shí)驗(yàn)平臺[2]上，T型基板[3]上設(shè)置軸承座[6]、位移計(jì)支架[5]和直流電機(jī)[10]，所述軸承座[6]的數(shù)量為兩個(gè)，其中一個(gè)軸承座靠近直流電機(jī)[10]，每個(gè)軸承座[6]的下軸承座[6a]均通過防轉(zhuǎn)螺栓固定在T型基板[3]上，在下軸承座[6a]與T型基板[3]之間設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向平鍵[8]和四個(gè)定位圓柱銷[7]，該四個(gè)定位圓柱銷[7]通過過盈配合均布固定在下軸承座[6a]的四個(gè)角上，導(dǎo)向平鍵[8]通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板[3]的鍵槽內(nèi)，該導(dǎo)向平鍵[8]位于下軸承座[6a]的底面中間，該軸承座[6]通過導(dǎo)向平鍵[8]、定位圓柱銷[7]分別提高其軸向的移動(dòng)精度和降低在T型基板[3]上表面內(nèi)的扭轉(zhuǎn)誤差；上軸承座[6b]固連在下軸承座[6a]上，在上軸承座[6b]和下軸承座[6a]之間設(shè)置兩個(gè)定位銷，兩個(gè)定位銷通過過盈配合固定在上軸承座[6b]的對角上； T型基板[3]上平行設(shè)置兩個(gè)相同的位移計(jì)支架[5]，該兩個(gè)位移計(jì)支架[5]位于兩個(gè)軸承座之間，每個(gè)位移計(jì)支架`[5]的位移計(jì)下墊板[5a]均通過內(nèi)六角螺釘固定在T型基板[3]上，位移計(jì)下墊板[5a]與T型基板[3]之間設(shè)置位移計(jì)IPN型阻尼板[4]，位移計(jì)下滑塊[5b]位于位移計(jì)下墊板[5a]的上方，在位移計(jì)下墊板[5a]和位移計(jì)下滑塊[5b]之間設(shè)置位移計(jì)下進(jìn)給彈簧[5j]，位移計(jì)下進(jìn)給彈簧[5j]的伸展方向與位移計(jì)下進(jìn)給螺桿[5d]的進(jìn)給方向一致，位移計(jì)下進(jìn)給支架[5c]通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊[5b]的側(cè)面，位移計(jì)下進(jìn)給螺桿[5d]通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)下進(jìn)給支架[5c]內(nèi)并與下進(jìn)給支架[5c]的側(cè)面相垂直,位移計(jì)下進(jìn)給螺桿[5d] —端的凹形球面頂在位移計(jì)下墊板[5a]側(cè)面的凸形球面上，位移計(jì)上墊板[5e]通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)下滑塊[5b]上，位移計(jì)上滑塊[5f]位于位移計(jì)上墊板[5e]的上方，在位移計(jì)上墊板[5e]和位移計(jì)上滑塊[5f]之間設(shè)置位移計(jì)上進(jìn)給彈簧[5k]，位移計(jì)上進(jìn)給彈簧[5k]的伸展方向與位移計(jì)上進(jìn)給螺桿[5i]的進(jìn)給方向一致，位移計(jì)上進(jìn)給支架[5h]通過內(nèi)六角螺釘固定在位移計(jì)上滑塊[5f]一側(cè)，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿[5i]通過螺紋聯(lián)接在位移計(jì)上進(jìn)給支架[5h]內(nèi)并與位移計(jì)上進(jìn)給支架[5h]的側(cè)面相垂直，所述位移計(jì)上進(jìn)給螺桿[5i]與位移計(jì)下進(jìn)給螺桿[5d]相垂直，位移計(jì)上進(jìn)給螺桿[5i] —端的凹形球面頂在位移計(jì)上墊板[5e]側(cè)面的凸形球面上，光學(xué)筆保持環(huán)[5g]通過十字螺釘固定在位移計(jì)上滑塊[5f]上； 直流電機(jī)[10]通過普通六角螺釘固定在T型基板[3]上，直流電機(jī)[10]與T型基板[3]之間設(shè)置電機(jī)IPN型阻尼板[9]，直流電機(jī)[10]與電機(jī)調(diào)速器[27]相連，直流電機(jī)[11]的輸出軸通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器[11]的一端固定； 上軸承座[6b]和下軸承座[6a]之間設(shè)置軸承組件[16]，所述軸承組件[16]中的軸承套[16d]通過普通六角螺釘和定位銷釘固定在上軸承座[6b]和下軸承座[6a]上,軸承[16c]的外圈通過過盈配合固定在軸承套[16d]內(nèi)，軸承[16c]的內(nèi)圈通過過盈配合固定在轉(zhuǎn)軸[16b]上，鎖緊螺母[16a]通過螺紋聯(lián)接在轉(zhuǎn)軸[16b]上，該鎖緊螺母[16a]頂緊軸承[16c]的內(nèi)圈，轉(zhuǎn)軸[16b]的一端通過銷釘與TS-B型彈性聯(lián)軸器[11]的另一端固定；所述轉(zhuǎn)軸[16b]位于兩個(gè)軸承座之間； 軸承套[16d]的內(nèi)側(cè)端面之間設(shè)置四個(gè)軸向加載機(jī)構(gòu)[15],該四個(gè)軸向加載機(jī)構(gòu)[15]相同，均采用不同螺紋旋向的雙螺桿形式，彈性環(huán)墊板[15b]通過間隙配合套在右旋螺桿[15c]上，彈性環(huán)[15a]墊在彈性環(huán)墊板[15b] —端并套在右旋螺桿[15c]上，右旋螺桿[15c]的光桿一端插在軸承套[16d]內(nèi)端面的小孔內(nèi)，使得彈性環(huán)[14a]緊靠在軸承套[16d]內(nèi)側(cè)端面上，右旋螺桿[14c]的另一端通過右旋螺紋聯(lián)接在加載螺母[15d]的一端，加載螺母[15d]的中部周向設(shè)置若干小孔，加載桿[15e]插在加載螺母[15d]中部的小孔內(nèi)，左旋螺桿[15f]的一端通過左旋螺紋聯(lián)接在加載螺母[15d]的另一端，左旋螺桿[15f]的另一端通過間隙配合套在力傳感器墊板[15g]內(nèi)，力傳感器[15h]的端面通過十字螺釘固定在力傳感器墊板[15g]上，力傳感器[15h]另一端的凸形球面頂在軸承套[16d]內(nèi)端面的凹面槽內(nèi)，力傳感器[15h]的輸出端與CHB型數(shù)顯儀[19]的輸入端相連； 光學(xué)筆[18]固定在光學(xué)筆保持環(huán)[5g]內(nèi)，光學(xué)筆[18]的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺[2]的上表面，光學(xué)筆[18]的端面距離轉(zhuǎn)軸[16b]的側(cè)凸環(huán)表面15~20mm,光學(xué)筆[18]的輸出端與CCS型控制器[21]的輸入端相連，CCS型控制器[21]的輸出端與24V直流電源[20]相連，CCS型控制器[21]與第一計(jì)算機(jī)[22]相連； 激振器支架[12]位于實(shí)驗(yàn)平臺[2]的一側(cè)，激振器[13]通過彈性繩聯(lián)接在激振器支架[12]上，激振器[13]的前端通過傳遞桿連接在阻抗頭[14]上，阻抗頭[14]的軸線平行于實(shí)驗(yàn)平臺[2]的上平面 ，阻抗頭[14]的端面距離轉(zhuǎn)軸[16b]的中間凸環(huán)表面5±1.5mm，加速度傳感器[17]通過磁性吸盤安放在軸承套[16d]的水平徑向槽表面上，阻抗頭[14]的力信號輸出端和加速度傳感器[17]的輸出端均與信號調(diào)理儀[23]相連，信號調(diào)理儀[23]的輸出端與數(shù)據(jù)采集器[24]的輸入端相連，數(shù)據(jù)采集器[24]與第二計(jì)算機(jī)[25]相連，數(shù)據(jù)采集器[24]的輸出端與功率放大器[26]的輸入端相連，功率放大器[26]的輸出端與激振器[13]的輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，位移計(jì)下滑塊[5b]內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板[5a]外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊[5b]的下表面與位移計(jì)下墊板[5a]的上表面之間間隙為0.位移計(jì)上滑塊[5f]內(nèi)端面的球形頂面圓柱與位移計(jì)下墊板[5e]外端面的U型槽間隙配合，位移計(jì)下滑塊[5f]的下表面與位移計(jì)下墊板[5e]的上表面之間間隙為0.5~lmm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，導(dǎo)向平鍵[8]與下軸承座[6a]的底部鍵槽側(cè)面為間隙配合，配合類型為F6/h5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，安裝位移計(jì)IPN型阻尼板[4]、電機(jī)IPN型阻尼板[9]的實(shí)驗(yàn)平臺[2]上表面和位移計(jì)下墊板[5a]下表面粗糙度在0.63^1.25 μ m范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，加速度傳感器[17]的數(shù)量為四個(gè)，光學(xué)筆[18]的數(shù)量為兩個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的角接觸球軸承動(dòng)態(tài)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，還包括調(diào)平墊鐵[1]，調(diào)平墊鐵[I]的數(shù)量為四個(gè)，該四個(gè)調(diào)平墊鐵[I]分別設(shè)置在實(shí)驗(yàn)平臺[2]下方的四個(gè)角 上。
【文檔編號】G01M13/04GK103868691SQ201410081580
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】胡小秋, 馮朝暉, 陳維福, 牛衛(wèi)朋 申請人:南京理工大學(xué)