一种杠杆电动加载式滚动接触疲劳试验机

摘要

本发明公开一种杠杆电动加载式滚动接触疲劳试验机，包括机体、加载系统、传动系统、润滑系统以及信息采集控制系统，其特征是：加载系统包括步进电机、滚珠丝杠、砝码、砝码托盘、千斤顶固定架和电动千斤顶，步进电机输出轴通过梅花联轴器与滚珠丝杠连接，电动千斤顶放置在千斤顶固定架内，砝码安装在砝码托盘上，利用步进电机控制砝码在杠杆上的移动，并通过砝码的自身重量和杠杆放大原理将载荷自动加载到试件。本发明不仅能对轴承实施变载荷加载和对材料接触疲劳的关键参数实现检测，而且节省电能，降低成本，提高经济效益。

主权项

一种杠杆电动加载式滚动接触疲劳试验机，包括机体、加载系统、传动系统、润滑系统以及信息采集控制系统，其特征是：所述的机体包括底座、支承板、控制柜；支承板和控制柜固定在底座上，支承板上固定安装主轴箱安装架，主轴箱安装架和支承板之间固定设置两根立柱，主轴箱安装架的悬臂梁上固定安装电机支架；所述的加载系统包括圆螺母、球形垫片、滚动导轨支架、连杆、滑块、支承杆、直线轴承、直线轴承座、支承轴、推力球轴承、散热环、挡油环、砝码、螺杆、连接块、滚珠丝杠、轴承座、步进电机、千斤顶顶头架、电动千斤顶、千斤顶固定架、支承架、圆柱滚子轴承、砝码托盘、滚动滑块、滚动导轨、步进电机支架；千斤顶固定架固定在底座下底板上，电动千斤顶放置在千斤顶固定架内，千斤顶顶头架下端与电动千斤顶相连接，在千斤顶顶头架圆孔上安装有圆柱销轴I，圆柱销轴I通过过盈配合安装着圆柱滚子轴承；步进电机固定在步进电机支架上，步进电机支架固定在滚动导轨支架的底板上；步进电机的输出轴通过梅花联轴器与滚珠丝杠一端相连接，滚珠丝杠轴向固定在轴承座中，轴承座固定在滚动导轨支架的底板上；滚珠丝杠通过螺纹配合与丝杠螺母相连接，丝杠螺母通过端部法兰固定在连接块上，连接块固定在砝码托盘下方，砝码通过四根螺杆和四个螺母固定安装在砝码托盘上；滚动导轨支架上固定安装着一对滚动导轨，滚动滑块上部固定在砝码托盘下方，滚动滑块下部安装在滚动导轨上，并可沿滚动导轨自由移动；一对支承架上端圆孔均安装有圆柱销轴II，支承架通过圆柱销轴II与滚动导轨支架底脚活动连接，且支承架下端固定在底座下底板上；连杆两端分别通过一对球形垫片与滚动导轨支架和滑块铰接，并分别用圆螺母轴向固定，支承杆固定在滑块和压力传感器支架之间，支承法兰固定在支承轴下端，且支承法兰上端凸台与支承轴下端轴孔通过过盈配合连接，支承轴穿过一对直线轴承的内孔并可沿轴向自由移动，一对直线轴承分别通过端部法兰固定在直线轴承座两端孔内，直线轴承座通过法兰固定在机架支承板上，支承轴上端部安装推力球轴承，下试件座下端凸台通过过盈配合与推力球轴承内孔相连接，散热环通过过渡配合固定在下试件座上，下试件轴圈与上试件轴圈之间设置有滚动体，且滚动体上下分别连接着上试件轴圈与下试件轴圈，挡油环固定在下试件座的外圈上；所述的传动系统包括固定螺钉、传动芯轴、主轴、主轴箱、从动带轮、散热圈、陶瓷套筒、高速主轴电机、主动带轮、同步带；高速主轴电机固定在电机支架的侧面上，主动带轮固定安装在高速主轴电机输出轴上，高速主轴电机通过主动带轮，同步带与固定在主轴上端的从动带轮传动连接；主轴安装在主轴箱内，主轴箱通过端部法兰固定在主轴箱安装架上，传动芯轴上端通过螺纹与主轴下端螺纹孔相连接，散热圈内圈和陶瓷套筒内圈分别与传动芯轴通过间隙配合相连接，传动芯轴下端通过间隙配合连接着上试件轴圈，陶瓷套筒和连接在传动芯轴下端螺纹孔中的固定螺钉实现对上试件轴圈的轴向固定；所述的润滑系统包括喷油嘴，喷油嘴通过下试件座的进油口、管道、流量控制阀与润滑泵站相连通，喷油嘴通过螺纹与下试件座相连接；所述的信息采集系统包括压力传感器支架、压力传感器、导轨、支承法兰、加速度传感器、下试件座、温度传感器、拉力传感器支架、拉力传感器、霍尔开关、霍尔开关支架、金属丝；压力传感器固定在压力传感器支架上，压力传感器支架通过两个导轨与支承法兰连接，压力传感器顶部与支承法兰下端面凸台接触；温度传感器放置在下试件座的通孔内，下试件座上端凸台外圆周面通过间隙配合安装着下试件轴圈，下试件轴圈的下表面与温度传感器接触；加速度传感器固定在下试件座下端面；拉力传感器安装在拉力传感器支架上，拉力传感器支架固定在主轴箱安装架上，下试件座通过金属丝与拉力传感器相连接；在下试件座的下端面上固定安装声发射传感器；霍尔开关安装在霍尔开关支架上，霍尔开关支架固定在主轴箱安装架的悬臂梁上，霍尔开关的轴线与主轴的轴线相垂直；以上各路信号通过数据转接卡传到计算机处理。