专利名称：一种轴承轴向刚度测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轴承轴向刚度测量仪，属于轴承刚度测量技术领域。
背景技术：
轴向刚度是轴承的一个非常关键的性能参数，不管是配对轴承还是单套轴承，用 户都有刚度要求。对轴承轴向刚度的精确测量可以使用户了解轴承实际工作中的工作状 况。目前，在轴承试制和生产过程中往往通过理论计算或采用负荷变形法来测量轴承 在一定负荷下的变形量，然后用变形量来检测计算轴承的单点刚度，这样带来的问题就是 对轴承的轴向刚度没有一个准确的结构，并且无法准确测量出轴承的刚度曲线。因为轴承 的轴向刚度在不同的载荷区域数值不同，只有测量出轴承的刚度曲线才能准确得到轴承的 轴向刚度性能，所以单点测量的方法不能够得到准确的刚度曲线。在2009年1月28日公开的公开号为CN101354314A的中国发明专利申请公开说 明书中介绍了一种轴承刚度测试装置，使用这种测试装置时，将被测轴承放置在测量平面 上，轴承座固定住被测轴承的外圈，内圈压块压住被测轴承的内圈端面，将与轴承内圈另一 端面顶压配合的法兰与内圈压块通过螺钉连接在一起，完成连接后在法兰下面通过钢丝加 挂砝码，并逐渐增大砝码质量，通过顶压在内圈压块对应接触面中心位置的电感测头来测 量被测轴承内圈相对外圈的偏移量。但是这种测量方式因为使用的是砝码加载，所以对于 轴承内圈来说，其所受的轴向载荷并不连续，那么所测量出来的刚性曲线就不准确，这样就 会影响对轴承刚度的测量结果。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种轴承轴向刚度测量仪，这种刚度测量仪测量轴承轴 向刚度时可提供连续变化的加载载荷，且测量仪整体操作简单。本实用新型的技术方案是一种轴承轴向刚度测量仪，包括测量仪基座、用于对被 测轴承内圈施加载荷的加载系统、用于夹持被测轴承内圈的夹持系统、用于支撑被测轴承 外圈的定位座和用于测量被测轴承受载时其内圈相对于外圈位移量的测量装置，所述加载 系统和所述测量装置分别设置在所述夹持系统的两端，所述加载系统包括用于提供连续变 化载荷的加载器和用于检测连续变化载荷的力传感器。所述加载器为加载气缸或液压缸或电动推杆系统，所述加载气缸或液压缸或电动 推杆传动连接有加载杆，所述力传感器设置在所述加载杆上，所述加载气缸或液压缸连接 有用于控制加载气缸或液压缸载荷输出的比例阀或伺服阀。所述加载杆的末端设置有一止推轴承，该止推轴承一端与加载杆末端顶压配合， 其另一端的圆周面上设置有旋转手柄。所述夹持系统包括加压盖和用于穿装被测轴承内圈的芯轴，所述芯轴为阶梯轴， 所述加压盖和所述芯轴通过紧固螺钉固定连接。[0010]所述测量仪基座上固定设置有定心套，所述芯轴上的与所述定心套对应的端面上 的中心位置设置有安装孔，所述定心套和所述芯轴上的安装孔滑动配合。所述测量装置为位移传感器，该位移传感器设置在所述定心套内，所述位移传感 器向安装孔内部延伸有测量触头，所述芯轴上的安装孔的底部设有一凸台，所述测量触头 与所述凸台顶压配合。本实用新型轴承轴向刚度测量仪通过能输出连续变化载荷的加载器对被测轴承 的内圈施加连续变化的轴向载荷的方式来解决现有技术中被测轴承内圈所受轴向载荷不 连续的问题，通过力传感器测量出施加到被测轴承上的连续载荷，同时由测量装置测量出 被测轴承内圈对应于外圈的位移量，将所得到的载荷值和位移值通过电气系统进行计算即 可得到被测轴承的准确的刚度曲线及平均刚度值。本实用新型结构简单，方便实用，解决了 轴承轴向刚度测量的难题，为进一步分析轴承的综合性能提供了可靠的分析数据。加载器选用加载气缸或液压缸或电动推杆系统，这样加载器便于外购，可降低成 本；通过动态性能较好的比例阀或伺服阀来控制加载器的输出载荷变化，可以有效控制调 节加载器输出载荷。在加载杆的末端设置止推轴承，可以将加载杆所施加的载荷扩大到较大的受力面 上，并且通过手动操纵止推轴承上的旋转手柄来转动止推轴承，使得加载载荷可以更均勻 的作用在受力面上。通过加压盖和芯轴配合来完成对被测轴承内圈的轴向夹持，其结构简单，并且因 夹持系统本身的结构原因引起的位移测量误差小。在测量仪基座上设置定心套，通过定心套与芯轴上的安装孔的滑动配合来完成对 芯轴的中心定位，从而保证加载系统的中心轴线与夹持系统的中心轴线保持同轴。将位移传感器的测量出头与所述安装孔内的凸台顶压配合，使得位移传感器可以 精确测量夹持系统的位移量。

图1为本实用新型(省略比例阀)的结构示意图。
具体实施方式
图1所示为本实用新型轴承轴向刚度测量仪(省略比例阀)结构示意，一种轴承 轴向刚度测量仪，包括测量仪基座8、加载系统、用于夹持被测轴承4内圈的夹持系统和用 于固定被测轴承4外圈的定位座5，所述加载系统包括通过比例阀控制的加载气缸1，在加 载气缸1传动连接的加载杆14上设置有力传感器2，在加载杆14的末端设置有止推轴承 13，该止推轴承13—端与加载杆14末端顶压配合，其另一端的外圆周面上设置有旋转手柄 12 ；所述夹持系统包括加压盖3和芯轴6，该芯轴6为一阶梯轴，所述加压盖3和芯轴6通 过紧固螺钉19固定连接成一体来完成对被测轴承4内圈的轴向夹持，在芯轴6上的下端面 的中心位置设置有安装孔11，该安装孔11的底部设有一凸台10，测量仪基座8上固定设置 有定心套9，该定心套9与安装孔11滑动配合，定心套9的内部设置有用于测量被测轴承受 载时其内圈相对于外圈位移量的位移传感器7，该位移传感器7向安装孔内部延伸的测量 出头与凸台10顶压配合。[0020]使用时，首先将芯轴6滑动装配在定心套9上，将被测轴承4套装在芯轴6的阶梯 轴的阶梯面上，通过加压盖3和芯轴6将被测轴承4夹持固定，定位座5支撑被测轴承4的 外圈，然后由通过比例阀控制加载气缸1的加载杆14末端连接的止推轴承13对加压盖3 施加连续变化的轴向载荷，加载杆上的力传感器2测量出施加的载荷，加压盖3、芯轴6及 被测轴承4内圈作为整体受加载载荷产生位移，由位移传感器7测量出位移量，最后通过位 移传感器7和力传感器2对应的测量数值进行计算后即可得到被测轴承4的刚度曲线及平 均刚度值。通过止推轴承13上设置的旋转手柄12可以使得加载载荷均勻的分布在受力面 上，从而得到更加精确的刚度曲线。在具体实施时，可以将整个系统翻转，将加载系统放置到夹持系统的下端，而将测 量装置及定心套设置在夹持系统的上端，不会影响对轴承刚度的测量结果。具体实施时，加载气缸可用液压缸或电动推杆系统来等同替代，液压缸或电动推 杆系统可以输出连续变化的轴向载荷；也可采用动态性能更好但成本相对较高的伺服阀代 替比例阀来控制加载气缸或液压阀的轴向载荷输出。
权利要求一种轴承轴向刚度测量仪，包括测量仪基座、用于对被测轴承内圈施加载荷的加载系统、用于夹持被测轴承内圈的夹持系统、用于支撑被测轴承外圈的定位座和用于测量被测轴承受载时其内圈相对于外圈位移量的测量装置，所述加载系统和所述测量装置分别设置在所述夹持系统的两端，其特征在于所述加载系统包括用于提供连续变化载荷的加载器和用于检测连续变化载荷的力传感器。
2.根据权利要求1所述的轴承轴向刚度测量仪，其特征在于所述加载器为加载气缸 或液压缸或电动推杆系统，所述加载气缸或液压缸或电动推杆传动连接有加载杆，所述力 传感器设置在所述加载杆上，所述加载气缸或液压缸连接有用于控制加载气缸或液压缸载 荷输出的比例阀或伺服阀。
3.根据权利要求2所述的轴承轴向刚度测量仪，其特征在于所述加载杆的末端设置 有一止推轴承，该止推轴承一端与加载杆末端顶压配合，其另一端的圆周面上设置有旋转 手柄。
4.根据权利要求1或2或3所述的轴承轴向刚度测量仪，其特征在于所述夹持系统 包括加压盖和用于穿装被测轴承内圈的芯轴，所述芯轴为阶梯轴，所述加压盖和所述芯轴 通过紧固螺钉固定连接。
5.根据权利要求4所述的轴承轴向刚度测量仪，其特征在于所述测量仪基座上固定 设置有定心套，所述芯轴上的与所述定心套对应的端面上的中心位置设置有安装孔，所述 定心套和所述芯轴上的安装孔滑动配合。
6.根据权利要求5所述的轴承轴向刚度测量仪，其特征在于所述测量装置为位移传 感器，该位移传感器设置在所述定心套内，所述位移传感器向安装孔内部延伸有测量触头， 所述芯轴上的安装孔的底部设有一凸台，所述测量触头与所述凸台顶压配合。
专利摘要本实用新型公开了一种轴承轴向刚度测量仪，包括测量仪基座、用于对被测轴承内圈施加载荷的加载系统、用于夹持被测轴承内圈的夹持系统、用于支撑被测轴承外圈的定位座和用于测量被测轴承受载时其内圈相对于外圈位移量的测量装置，所述加载系统和所述测量装置分别设置在所述夹持系统的两端，所述加载系统包括用于提供连续变化载荷的加载器和用于检测连续变化载荷的力传感器。本实用新型结构简单、方便实用，解决了轴承轴向刚度测量的难题，为进一步分析轴承的综合性能提供了可靠的分析数据。
文档编号G01M13/04GK201600242SQ20102030182
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月28日 优先权日2010年1月28日
发明者关昀, 朱孔敏, 李副来, 熊子键, 胡英贝, 郭需要 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司