专利名称：汽车轮毂轴承模拟试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车轴承试验设备技术领域，一种汽车轮毂轴承模拟试验机。
背景技术：
目前，使用中的汽车轮毂轴承模拟试验机，变频电机驱动主轴旋转，加载是由径向加载油缸和轴向加载油缸组成，两个油缸前端通过拉压力传感器和杆端关节轴承与试验承载体联接，后端固定在机架上(或采用中间摆动式油缸和机架相联接)，由比例减压阀调整液压力；径向加载油缸对轮毂轴承施加拉力，轴向加载油缸通过车轮半径长度和径向加载垂直对轮毂轴承施加拉力或压力，且换向频繁，通过这种方式达到模拟汽车在空载和重载及左右侧转弯时轮毂轴承的受力状态。由于对加载油缸自由度的不合理限制，造成径向拉力大小变化时影响设定的轴向力大小，轴向力大小和方向变化时影响设定的径向力大小，且受影响的轴向力或径向力变化值大小也是变化的，造成加载力的相互干涉，相互干涉的幅度大，造成试验载荷严重失真。

发明内容
为了解决上述存在的问题，本实用新型提供一种汽车轮毂单轴承模拟试验机，使其结构合理，便于安装调试，不仅克服加载力的相互干涉，而且能提高轴向力的换向频率，试验数据正确可靠。
本实用新型是采用如下技术方案解决的所述的汽车轮毂轴承模拟试验机，该模拟试验机由变频电机驱动的悬臂梁主轴安装在机座上，主轴连接试验主轴，试验主轴上装有试验轴承，试验轴承与承载体连接，承载体一侧装有球铰，球铰又与径向拉压力传感器一端相连，径向拉压力传感器另一端与径向加载油缸一端相连，径向加载油缸另一端与球铰相连，球铰安装在机座上；承载体的另一侧装有轴向加载臂，轴向加载臂的另一端装有可以移动的球铰，球铰与轴向拉压力传感器一端相连，轴向拉压力传感器另一端与轴向加载油缸一端相连，轴向加载油缸另一端与球铰相连，球铰安装在机座上。
所述的汽车轮毂轴承模拟试验机，该模拟试验机的轴向加载臂装有球铰的一端安装有辅助支撑。
由于采用了上述技术方案，本实用新型取得如下效果该试验机消除了径向加载力和轴向加载力的相互干涉，能提高轴向力的换向频率，试验数据正确可靠；其结构合理，便于安装调试；该试验机可以进行一般耐久性试验，若配置高温加热箱及泥水箱，可以进行高温试验及盐水泥浆试验；通过设计不同的试验装置，可以分别实现试验轴承内圈旋转或外圈旋转。


图1是汽车轮毂轴承模拟试验机的结构示意图；图2是汽车轮毂轴承模拟试验机的M向示意图。
图中1-主轴，2-试验主轴，3-球铰，4-径向加载油缸，5-球铰，6-轴向加载臂，7-径向拉压力传感器，8-球铰，9-轴向拉压力传感器，10-轴向加载油缸，11-球铰，12-试验轴承，13-承载体，14-辅助支撑。
具体实施方式
如图1中所示，该模拟试验机由变频电机驱动的悬臂梁主轴(1)安装在机座上，主轴(1)连接试验主轴(2)，试验主轴(2)上装有试验轴承(12)，试验轴承(12)与承载体(13)连接，承载体(13)一侧装有球铰(3)，球铰(3)又与径向拉压力传感器(7)一端相连，径向拉压力传感器(7)另一端与径向加载油缸(4)一端相连，径向加载油缸(4)另一端与球铰(5)相连，球铰(5)安装在机座上；径向加载油缸(4)轴线与试验轴承(12)轴线相互垂直，径向加载油缸(4)的位置可以调整。承载体(13)的另一侧装有轴向加载臂(6)，轴向加载臂(6)的另一端装有可以移动的球铰(8)，球铰(8)与轴向拉压力传感器(9)一端相连，轴向拉压力传感器(9)另一端与轴向加载油缸(10)一端相连，轴向加载油缸(10)另一端与球铰(11)相连，球铰(11)安装在机座上；轴向加载油缸(10)轴线与试验轴承(12)轴线相互平行，球铰(8、11)、轴向拉压力传感器(9)、轴向加载油缸(10)组件可以沿着和主轴(1)轴线平行的方向调整位置，以模拟不同型号的车轮半径。由于加载油缸前后各装有球铰(关节轴承)，活塞杆能实现自导向，对加载油缸而言，其两端的两个球铰，各限制了三个方向的移动自由度，但不限制三个方向的转动自由度。加载油缸可以绕固定于机座的球铰在一定范围内自由摆动，活塞杆的伸缩沿着油缸轴线方向移动，这样，加载油缸和拉压力传感器仅承受拉力或压力，大小相等，方向相反，且位于同一轴线上，其受力情况为力学中两力杆的延伸。在平衡状态时，比例减压阀调整的压力保持不变，轴向载荷和径向载荷为两个相对独立的分力，互不影响。如图1、2中所示，由于径向加载油缸(4)、轴向加载油缸(10)和轴向加载臂(6)均为水平布置，为了克服它们三者综合引起的向下的力，在轴向加载臂(6)装有球铰(8)的一端安装一个辅助支撑(14)，使径向加载油缸(4)和轴向加载油缸(10)处于水平状态。由加载油缸、换向阀、比例减压阀等组成的液压加载系统确保轴向加载油缸(10)的拉力与压力的频繁换向，又可实现零载荷及正负绝对值相等力的控制。
轴承模拟试验时，将试验轴承(12)装在试验主轴(2)上，承载体(13)再固定试验轴承(12)，再调整辅助支撑(14)，使径向加载油缸(4)和轴向加载油缸(10)处于水平位置。
在手动试验调整时，启动电机，使主轴(1)正常运行。比例减压阀的压力值由试验参数调定，在轴向拉力和压力及零载荷状态时，轴向加载油缸(10)随着试验轴承(12)、承载体(13)及轴向加载臂(6)绕球铰(11)摆动，轴向加载油缸(10)的活塞杆作相应伸缩变化，径向加载油缸(4)随着试验轴承(12)、承载体(13)绕球铰(5)摆动，径向加载油缸(4)的活塞杆作相应伸缩变化，在轴向加载油缸(10)拉位、压位、零位稳定后，径向用比例减压阀保证油缸内调定压力不变，径向拉压力传感器(7)力的大小变化在±3％范围内。相应地，在径向拉压力变化时，轴向拉压力传感器(9)力的大小基本不变。
在自动控制试验中，根据试验程序要求，计算机对拉压力传感器拉力值进行监测，与要求值比较，对比例减压阀发出调整信号，保证实际拉压力值在给定拉压力值的±2％范围内。
权利要求1.一种汽车轮毂轴承模拟试验机，包括试验主轴、径向加载油缸、拉压力传感器、轴向加载油缸、轴向加载臂、承载体、球铰，其特征在于该模拟试验机由变频电机驱动的悬臂梁主轴(1)安装在机座上，主轴(1)连接试验主轴(2)，试验主轴(2)上装有试验轴承(12)，试验轴承(12)与承载体(13)连接，承载体(13)一侧装有球铰(3)，球铰(3)又与径向拉压力传感器(7)一端相连，径向拉压力传感器(7)另一端与径向加载油缸(4)一端相连，径向加载油缸(4)另一端与球铰(5)相连，球铰(5)安装在机座上；承载体(13)的另一侧装有轴向加载臂(6)，轴向加载臂(6)的另一端装有可以移动的球铰(8)，球铰(8)与轴向拉压力传感器(9)一端相连，轴向拉压力传感器(9)另一端与轴向加载油缸(10)一端相连，轴向加载油缸(10)另一端与球铰(11)相连，球铰(11)安装在机座上。
2.根据权利要求1所述的汽车轮毂轴承模拟试验机，其特征在于该模拟试验机的轴向加载臂(6)装有球铰(8)的一端安装有辅助支撑(14)。
专利摘要一种汽车轮毂轴承模拟试验机，其悬臂梁主轴(1)安装在机座上，主轴(1)连接试验主轴(2)，试验主轴上装有试验轴承(12)，试验轴承与承载体(13)连接，承载体一侧装有球铰(3)，球铰与径向拉压力传感器(7)相连，径向拉压力传感器与径向加载油缸(4)相连，径向加载油缸(4)与安装在机座上的球铰(5)相连；承载体(13)的另一侧装有轴向加载臂(6)，轴向加载臂另一端装有球铰(8)，球铰与轴向拉压力传感器(9)相连，轴向拉压力传感器与轴向加载油缸(10)相连，轴向加载油缸与安装在机座上的球铰(11)相连。该试验机能提高轴向力的加载换向频率，试验数据正确可靠；其结构合理，便于安装调试。
文档编号G01M17/007GK2762093SQ200420075348
公开日2006年3月1日 申请日期2004年12月9日 优先权日2004年12月9日
发明者张培君, 张金焕, 刘苏亚, 李靳东, 乔鸿春, 瞿庆春 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司