本实用新型涉及轴承寿命测试技术领域,尤其涉及一种轴承寿命辅助测试装置。
背景技术:
随着电机产品性能的不断提升,电机产品可靠度越来越广泛地受关注;然而轴承寿命与电机产品的可靠度息息相关。轴承必须在限定的小空间内以要求的速度可靠地运转,保证其具有最高的承载能力和最长的使用寿命。1973年我国引入了国际上通用的计算轴承寿命和可靠性的额定动载荷方法,但是该方法规定在国家标准gb6391中,它以轴承工作表面出现疲劳剥落之前所完成的工作转数,或一定转速下的工作小时数来计算;试验周期长,存在产品的使用可靠度缺乏有效控制的问题。
随着产品需求的不断提升,目前电机产品性能要求体现的是以分贝值做判定标准,分贝值即是噪音值,与现有标准没有关联对应及依据控制提升;如电机产品应用于空调行业标准领域,最终均以产品分贝值做为产品的可靠度评价依据。
但是市场的电机产品的寿命标准好坏均以人为耳听的分贝值进行主观判断;缺乏定量的分贝值的判定依据作为支撑。
技术实现要素:
本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷,提供一种轴承寿命辅助测试装置,该轴承寿命辅助测试装置可用于测试电机用的轴承寿命分贝值,进而实现快速有效提前对电机产品的可靠度进行评价。
为了达到上述目的,本实用新型采用以下方案:
一种轴承寿命辅助测试装置,包括:
试验转轴,其可自轴旋转;
轴承固定装置,其套设于所述试验转轴上且用于锁紧固定试验轴承于所述试验转轴上,并与所述试验轴承随所述试验转轴同步旋转;
径向力调整组件,其包覆所述轴承固定装置、试验轴承和试验转轴且与所述试验轴承的外侧相贴合,并与所述轴承固定装置相贴合连接以调整所述试验轴承的径向载荷力。
进一步地,所述径向力调整组件对所述试验轴承的径向载荷力满足如下条件:
其中:n为轴承转速,单位:rpm;c为径向动载荷,单位:n;p为当量载荷,单位:n;ε为寿命指数;l10h为基本额定寿命,单位:小时。
进一步地,所述径向力调整组件包括:
端衬套,其包覆所述轴承固定装置、试验轴承和试验转轴且与所述试验轴承的外侧相贴合以调整所述试验转轴的径向载荷力;
端负荷体,其与所述端衬套的外侧相贴合连接且与所述轴承固定装置相贴合连接以调整所述试验轴承的径向载荷力。
进一步地,所述轴承固定装置包括依次套设于所述试验转轴上的拆卸环、隔离套和螺母;
所述螺母与所述端负荷体相贴合连接;
所述试验轴承套位于所述隔离套和螺母之间;
通过所述拆卸环、隔离套和螺母相结合作用以锁紧固定所述试验轴承于所述试验转轴上。
进一步地,所述端负荷体的内壁上设有与所述螺母相配合的定位槽;所述螺母嵌设于所述定位槽内且相贴合所述定位槽的槽壁随所述试验转轴同步旋转。
进一步地,还包括:
温度感应探头,其穿过所述径向力调整组件与所述试验轴承相贴近以用于监测试验过程中所述试验轴承的温度。
进一步地,所述轴承固定装置具有2个,2个所述轴承固定装置分别位于所述径向力调整组件的前后两端。
进一步地,所述轴承固定装置具有1个,1个所述轴承固定装置位于所述径向力调整组件的前端或后端。
进一步地,所述端衬套包括相卡合贴紧于所述试验轴承的径向端面的端衬卡部。
与现有的技术相比,本实用新型具有如下优点:
1.本实用新型的轴承寿命辅助测试装置通过轴承固定装置将试验轴承锁紧固定于试验转轴上,通过径向力调整组件调整试验轴承的径向载荷力,对试验轴承进行旋转试验,在旋转试验后,通过对旋转测试后的试验轴承进行分贝值测定,再通过试验后测定的分贝值对试验轴承进行等级评估区分,达到对产品的需求应用进行有效控制。
2.本实用新型的轴承寿命辅助测试装置的辅助测算轴承寿命方法通过制造轴承寿命辅助测试装置,结合轴承寿命辅助测试装置的原理,进行对不同规格的轴承产品进行快速试验评价,通过对转速和径向载荷的恰当调节,可在较短时间内完成产品的批次可靠性评价,与产品实际需求应用相吻合;推动完善了轴承寿命体系的新方法及标准建立。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的轴承寿命辅助测试装置的结构示意图。
图2是本实用新型的轴承寿命辅助测试装置的辅助测算轴承寿命方法的流程示意图。
图中包括:
试验转轴1、轴承固定装置2、拆卸环21、隔离套22、螺母23、径向力调整组件3、端衬套31、端衬卡部311、端负荷体32、定位槽321、试验轴承4、温度感应探头5。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1,一种轴承寿命辅助测试装置,包括试验转轴1、轴承固定装置2和径向力调整组件3。其中,试验转轴1可自轴旋转;轴承固定装置2套设于所述试验转轴1上且用于锁紧固定试验轴承于所述试验转轴1上,并与所述试验轴承4随所述试验转轴1同步旋转;径向力调整组件3包覆所述轴承固定装置2、试验轴承4和试验转轴1且与所述试验轴承4的外侧相贴合,并与所述轴承固定装置2相贴合连接以调整所述试验轴承4的径向载荷力。该轴承寿命辅助测试装置通过轴承固定装置2将试验轴承4锁紧固定于试验转轴1上,通过径向力调整组件3调整试验轴承4的径向载荷力,对试验轴承4进行旋转试验,在旋转试验后,通过对旋转测试后的试验轴承4进行分贝值测定,再通过试验后测定的分贝值对试验轴承4进行等级评估区分,达到对产品的需求应用进行有效控制,便于推动完善了轴承寿命体系的新方法及标准建立。
所述径向力调整组件3对所述试验轴承4的径向载荷力满足如下条件:
其中:n为轴承转速,单位:rpm;c为径向动载荷,单位:n;p为当量载荷,单位:n;ε为寿命指数(不同的轴承类型选择的指数不同,如球轴承寿命指数为3;滚子轴承寿命指数为3.33);l10h为基本额定寿命,单位:小时。
该公式
依据产品性能的不断提升需求,通过理论计算及实际相结合实用新型的一种电机轴承寿命方法及标准建立。实施原理通过理论推导出计算公式如下:
其中:c为径向动载荷(n),p为当量载荷(n),l10为基本额定寿命(百万转)。
在轴承规格确定后,相应的轴承参数已确定是定值,仅载荷情况为变量,即p和n为变量。
其中,fn为速度系数,推导如下:
其中,fh为寿命系数,推导如下:
转速n及速度系数的关系,基本额定寿命及寿命系数的关系推导如下:
其中:根据转数与时间的换算,把百万转的l10转换为百万小时的l10h;由
因此,根据l10基本额定寿命、fn为速度系数、fh为寿命系数和转速n及速度系数,得到结构原理装置转速恒定条件公式
通过结构原理装置转速恒定条件公式的理论公式计算得出:提高恰当的转速和径向载荷可以实现产品的可靠性评价,且可以按试验后的分贝值进行对产品的等级评估区分,可以达到对产品的需求应用进行有效控制。
所述径向力调整组件3包括端衬套31和端负荷体32。其中,端衬套32包覆所述轴承固定装置2、试验轴承4和试验转轴1且与所述试验轴承4的外侧相贴合以调整所述试验转轴1的径向载荷力;端负荷体32与所述端衬套31的外侧相贴合连接且与所述轴承固定装置2相贴合连接以调整所述试验轴承4的径向载荷力。通过设置端衬套32和端负荷体32分别与试验轴承4和轴承固定装置2的位置关系,可以有效地调整试验轴承4的径向载荷力,对试验轴承4进行旋转试验,在旋转试验后,通过对旋转测试后的试验轴承4进行分贝值测定,再通过试验后测定的分贝值对试验轴承4进行等级评估区分,达到对产品的需求应用进行有效控制,便于推动完善了轴承寿命体系的新方法及标准建立。
优选的,所述端衬套包括相卡合贴紧于所述试验轴承的径向端面的端衬卡部。通过端衬卡部与试验轴承的径向端面相卡合贴紧,有效地调整试验轴承的径向载荷力。
在本具体实施方式中,所述轴承固定装置2包括依次套设于所述试验转轴4上的拆卸环21、隔离套22和螺母23;所述螺母23与所述端负荷体32相贴合连接;所述试验轴承套4位于所述隔离套22和螺母23之间;通过所述拆卸环21、隔离套22和螺母23相结合作用以锁紧固定所述试验轴承4于所述试验转轴1上。通过拆卸环21、隔离套22和螺母23结合作用实现对试验轴承4的锁紧固定,同时通过螺母23与所述端负荷体32相贴合连接,可以有效地调整试验轴承4的径向载荷力,对试验轴承4进行旋转试验,在旋转试验后,便于对旋转测试后的试验轴承4进行分贝值测定。
为了提高轴承固定装置2与端负荷体32之间稳定性贴合,便于有效地调整试验轴承4的径向载荷力,所述端负荷体32的内壁上设有与所述螺母23相配合的定位槽321;所述螺母23嵌设于所述定位槽321内且相贴合所述定位槽321的槽壁随所述试验转轴4同步旋转。
轴承寿命辅助测试装置还包括温度感应探头5。该温度感应探头5穿过所述径向力调整组件3与所述试验轴承4相贴近以用于监测试验过程中所述试验轴承4的温度。通过与试验轴承4近距离接触,有助于快速监测试验过程中所述试验轴承的温度。该温度感应探头5为温度传感器探头。
在本具体实施方式中,所述轴承固定装置2具有2个,2个所述轴承固定装置2分别位于所述径向力调整组件3的前后两端。通过在试验转轴1上设置2个轴承固定装置2,则可以同时对两个试验轴承4进行旋转测试,在旋转试验后,便于对旋转测试后的试验轴承4进行多组分贝值测定,实现多组数据测定,减少多次重复性旋转试验工作,提高工作效率,便于快速对试验轴承进行等级评估区分。
装配时,首先在试验转轴1上安装拆卸环21锁紧,套上隔离套22;此装置步骤用于试验结束后的方便拆卸作用。接着安装试验轴承4,锁紧两端螺母23;此装置步骤用于调整试验轴承4的端面基准对称面及防止在试验过程中偏移等异常影响试验结果的判定。然后安装端衬套31并锁紧,再套上端负荷体32;此装置步骤用于对试验轴承4进行径向力的调整,具体力的大小调节根据实际轴承试样4外径规格的大小选择合适的端衬套31和端负荷体32。最后安装感温探头5,用于对试验过程的温度监测。
在另一具体实施方式中,所述轴承固定装置2具有1个,1个所述轴承固定装置2位于所述径向力调整组件3的中间。通过对一个试验轴承4进行旋转试验,在旋转试验后,通过对旋转测试后的试验轴承4进行分贝值测定,再通过试验后测定的分贝值对试验轴承4进行等级评估区分,达到对产品的需求应用进行有效控制,便于推动完善了轴承寿命体系的新方法及标准建立。
如图2,一种利用上述所述的轴承寿命辅助测试装置的辅助测算轴承寿命方法,包括以下步骤:
a.选定试验轴承4;
b.根据结构原理装置转速恒定条件公式:
和上述试验轴承的标准件的参数,确定n轴承转速、p当量载荷、ε寿命指数、l10h基本额定寿命的值,计算出c径向动载荷的值;
c.根据上述c径向动载荷的值,制造出对上述试验轴承的径向载荷力满足该c径向动载荷的值的径向力调整组件3;
d.根据上述试验轴承4的标准件和上述径向力调整组件3制造出轴承寿命辅助测试装置;
e.测定上述试验轴承4的分贝值,记录数据x;
f.设定上述轴承寿命辅助测试装置的转速、径向动载荷和时间,利用上述轴承寿命辅助测试装置对试验轴承旋转测试;
g.测定上述旋转测试后的试验轴承4的分贝值,记录数据y;
h.根据国家标准gb6391标准范围对上述数据x和数据y进行判定,得出上述试验轴承4的等级评估结果;
i.根据上述等级评估结果,评估上述试验轴承4的寿命值。
表格1:利用轴承寿命辅助测试装置的辅助测算轴承寿命方法对不同规格的试验轴承4试验得出的分贝值。
在表格1中,样品编号中对应不同规格的试验轴承4,通过限定轴承寿命辅助测试装置的试验条件,具体分别为转速、径向动载荷和时间,得到试验前和试验后噪音值,即是分贝值,通过各组数据,可以得出该轴承寿命辅助测试装置的辅助测算轴承寿命方法通过制造轴承寿命辅助测试装置,结合轴承寿命辅助测试装置的原理,进行对不同规格的轴承产品进行快速试验评价,通过对转速和径向载荷的恰当调节,可在较短时间内完成产品的批次可靠性评价,与产品实际需求应用相吻合;推动完善了轴承寿命体系的新方法及标准建立。
在本具体实施方式中,该申请实用新型的方案不仅用在电机用的轴承上,在某些具实施方式中对应的转动部件涉及的轴承产品均也可以推动使用并进行评价控制,确保产品的可靠度提前验证评估,保证产品市场化质量需求及推动轴承产品寿命体系完善。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
1.一种轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,包括:
试验转轴,其可自轴旋转;
轴承固定装置,其套设于所述试验转轴上且用于锁紧固定试验轴承于所述试验转轴上,并与所述试验轴承随所述试验转轴同步旋转;
径向力调整组件,其包覆所述轴承固定装置、试验轴承和试验转轴且与所述试验轴承的外侧相贴合,并与所述轴承固定装置相贴合连接以调整所述试验轴承的径向载荷力。
2.根据权利要求1所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述径向力调整组件对所述试验轴承的径向载荷力满足如下条件:
其中:n为轴承转速,单位:rpm;c为径向动载荷,单位:n;p为当量载荷,单位:n;ε为寿命指数;l10h为基本额定寿命,单位:小时。
3.根据权利要求1或2所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述径向力调整组件包括:
端衬套,其包覆所述轴承固定装置、试验轴承和试验转轴且与所述试验轴承的外侧相贴合以调整所述试验转轴的径向载荷力;
端负荷体,其与所述端衬套的外侧相贴合连接且与所述轴承固定装置相贴合连接以调整所述试验轴承的径向载荷力。
4.根据权利要求3所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,
所述轴承固定装置包括依次套设于所述试验转轴上的拆卸环、隔离套和螺母;
所述螺母与所述端负荷体相贴合连接;
所述试验轴承套位于所述隔离套和螺母之间;
通过所述拆卸环、隔离套和螺母相结合作用以锁紧固定所述试验轴承于所述试验转轴上。
5.根据权利要求4所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述端负荷体的内壁上设有与所述螺母相配合的定位槽;所述螺母嵌设于所述定位槽内且相贴合所述定位槽的槽壁随所述试验转轴同步旋转。
6.根据权利要求1或2所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,还包括:
温度感应探头,其穿过所述径向力调整组件与所述试验轴承相贴近以用于监测试验过程中所述试验轴承的温度。
7.根据权利要求1或2所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述轴承固定装置具有2个,2个所述轴承固定装置分别位于所述径向力调整组件的前后两端。
8.根据权利要求1或2所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述轴承固定装置具有1个,1个所述轴承固定装置位于所述径向力调整组件的中间。
9.根据权利要求3所述的轴承寿命辅助测试装置,其特征在于,所述端衬套包括相卡合贴紧于所述试验轴承的径向端面的端衬卡部。
技术总结