(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010820838.0
(22)申请日 2020.08.14
地址 241000 安徽省芜湖市鸠江经济开发
区永昌路15号1#厂房3楼
(72)发明人 华志平 郑海洋 方祥 张钰丹
有限公司 11642
代理人 王肖林
(51)Int.Cl.
G01M 13/04(2019.01)
G01M 13/045(2019.01)
G01D 21/02(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种滚动轴承全周期寿命测
试装置和方法，其中，装置包括：驱动机构、轴承
置在轴承承载测试机构中，驱动机构与轴承承载
测试机构相连，以为待检测轴承提供驱动力，信
息采集机构设置在轴承承载测试机构上，对待检
测轴承的测试信息进行采集；轴承承载测试机构
承设置在测试轴承座内，径向加压器设置在测试
轴承座的侧方，以向测试轴承座施加径向压力，
转轴水平设置。该装置克服现有技术中对于滚动
轴承寿命检测装置的检测精度不佳，检测出的数
据与真实数据存在一定的差异，影响对滚动轴承
的工作规划的问题。权利要求书1页 说明书5页 附图4页CN 111780973 A 2020.10.16
C N 111780973
A
1.一种滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述装置包括：驱动机构、轴承承载测试机构以及信息采集机构；待检测轴承(13)设置在所述轴承承载测试机构中，所述驱动机构与所述轴承承载测试机构相连，以为所述待检测轴承(13)提供驱动力，所述信息采集机构设置在所述轴承承载测试机构上，对所述待检测轴承(13)的测试信息进行采集；其中，
所述轴承承载测试机构包括：测试轴承座(8)、转轴(5)和径向加压器(9)，所述待检测轴承(13)设置在所述测试轴承座(8)内，所述径向加压器(9)设置在所述测试轴承座(8)的侧方，以向所述测试轴承座(8)施加径向压力，所述转轴(5)水平设置，且一端与所述驱动机构相连，另一端插入至所述待检测轴承(13)的中部；
所述信息采集机构包括：温度传感器(7)、压力传感器(11)和加速度传感器(10)。
2.根据权利要求1所述的滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述轴承承载测试机构还包括：第一陪测轴承座(4)和第二陪测轴承座(6)；所述第一陪测轴承座(4)设置在所述转轴(5)靠近所述驱动机构的一端；所述第二陪测轴承座(6)设置在所述转轴(5)靠近所述测试轴承座(8)的一端。
3.根据权利要求1所述的滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述驱动机构包括：伺服电机(2)和联轴器(3)；
所述伺服电机(2)的输出端通过所述联轴器(3)与所述转轴(5)的端部相连。
4.根据权利要求1所述的滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述径向加压器
(9)包括：驱动电机(901)、油箱(902)、油缸(903)、油缸轴(904)以及油管(905)；
所述油箱(902)通过所述油管(905)与所述油缸(903)相连通，所述驱动电机(901)与所述油箱(902)相连，用于将所述油箱(902)的油液驱动至所述油缸(903)中，所述油缸(903)上的油缸轴(904)朝向测试轴承座(8)的径向方向，且所述油缸轴(904)能够伸缩以抵靠到所述测试轴承座(8)的侧面。
5.根据权利要求1所述的滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述装置还包括：基座(1)；所述驱动机构和所述轴承承载测试机构分别固定在所述基座(1)的上表面。
6.根据权利要求5所述的滚动轴承全周期寿命测试装置，其特征在于，所述基座(1)的下表面设置有防滑垫(12)。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的滚动轴承全周期寿命测试方法，其特征在于，所述方法包括：
将待检测轴承(13)安装到所述测试轴承座(8)上；
利用径向加压器(9)向所述待检测轴承(13)上施加径向力；
利用伺服电机(2)驱动所述待检测轴承(13)转动；
通过所述信息采集机构对所述待检测轴承(13)的测试信息进行采集。
8.根据权利要求7所述的滚动轴承全周期寿命测试方法，其特征在于，所述通过所述信息采集机构对所述待检测轴承(13)的测试信息进行采集包括：
利用所述温度传感器(7)对待检测轴承(13)的温度进行检测；
利用所述加速度传感器(10)对待检测轴承(13)的振动信号进行采集；
利用所述压力传感器(11)对所述待测轴承承压过后，在进行转动工作后的摩擦力矩进行采集。
权 利 要 求 书1/1页CN 111780973 A
一种滚动轴承全周期寿命测试装置和方法
技术领域
[0001]本发明涉及滚动轴承检测技术领域，具体地，涉及一种滚动轴承全周期寿命测试装置和方法。
背景技术
[0002]滚动轴承是机械设备中减少摩擦损失的一种精密机械元件，70％大型机械结构的损坏与轴承损伤有关，因此研究滚动轴承的剩余使用寿命有利于为机械设备提前制定合理的故障维护措施，大大降低因轴承故障带来的意外和损失。因此研究滚动轴承寿命是众多学者研究的一个重要方向。
[0003]现有技术中对于滚动轴承寿命检测装置的检测精度不佳，检测出的数据与真实数据存在一定的差异，影响对滚动轴承的工作规划。
[0004]因此，提供一种在使用过程中可以更加真实的模拟出滚动轴承的工作状况，使得测试的数据更加接近于工作工况的真实测试数据，而且能够更加全面的观测到滚动轴承全周期的信号，方便对各个信号进行采集分析，以提高检测精度和工作效率的滚动轴承全周期寿命测试装置和方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
[0005]针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中对于滚动轴承寿命检测装置的检测精度不佳，检测出的数据与真实数据存在一定的差异，影响对滚动轴承的工作规划的问题，从而提供一种在使
用过程中可以更加真实的模拟出滚动轴承的工作状况，使得测试的数据更加接近于工作工况的真实测试数据，而且能够更加全面的观测到滚动轴承全周期的信号，方便对各个信号进行采集分析，以提高检测精度和工作效率的滚动轴承全周期寿命测试装置和方法。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供了一种滚动轴承全周期寿命测试装置，所述装置包括：驱动机构、轴承承载测试机构以及信息采集机构；待检测轴承设置在所述轴承承载测试机构中，所述驱动机构与所述轴承承载测试机构相连，以为所述待检测轴承提供驱动力，所述信息采集机构设置在所述轴承承载测试机构上，对所述待检测轴承的测试信息进行采集；其中，
[0007]所述轴承承载测试机构包括：测试轴承座、转轴和径向加压器，所述待检测轴承设置在所述测试轴承座内，所述径向加压器设置在所述测试轴承座的侧方，以向所述测试轴承座施加径向压力，所述转轴水平设置，且一端与所述驱动机构相连，另一端与所述待检测轴承相连；
[0008]所述信息采集机构包括：温度传感器、压力传感器和加速度传感器。
[0009]优选地，所述轴承承载测试机构还包括：第一陪测轴承座和第二陪测轴承座；所述第一陪测轴承座设置在所述转轴靠近所述驱动机构的一端；所述第二陪测轴承座设置在所述转轴靠近所述测试轴承座的一端。
[0010]优选地，所述驱动机构包括：伺服电机和联轴器；
[0011]所述伺服电机的输出端通过所述联轴器与所述转轴的端部相连。
[0012]优选地，所述径向加压器包括：驱动电机、油箱、油缸、油缸轴以及油管；
[0013]所述油箱通过所述油管与所述油缸相连通，所述驱动电机与所述油箱相连，用于将所述油箱的油液驱动至所述油缸中，所述油缸上的油缸轴朝向测试轴承座的径向方向，且所述油缸轴能够伸缩以抵靠到所述测试轴承座的侧面。
[0014]优选地，所述装置还包括：基座；所述驱动机构和所述轴承承载测试机构分别固定在所述基座的上表面。
[0015]优选地，所述基座的下表面设置有防滑垫。
[0016]本发明还提供了一种滚动轴承全周期寿命测试方法，所述方法包括：
[0017]将待检测轴承安装到所述测试轴承座上；
[0018]利用径向加压器向所述待检测轴承上施加径向力；
[0019]利用伺服电机驱动所述待检测轴承转动；
[0020]通过所述信息采集机构对所述待检测轴承的测试信息进行采集；
[0021]优选地，所述通过所述信息采集机构对所述待检测轴承的测试信息进行采集包括：
[0022]利用所述温度传感器对待检测轴承的温度进行检测；
[0023]利用所述加速度传感器对待检测轴承的振动信号进行采集；
[0024]利用所述压力传感器对所述待测轴承承压过后，在进行转动工作后的摩擦力矩进行采集。
[0025]根据上述技术方案，本发明提供的滚动轴承全周期寿命测试装置在使用时的有益效果为：利用所述测试轴承座将待检测轴承支撑住，然后利用径向加压器对所述测试轴承座加压，目的是为了能够给所述测试轴承座一个径向力，从而能够在较短的时间内使内部的待检测轴承达到使用寿命极限，有力的节约研究人员的时间成本，然后通过驱动机构驱动所述待检测轴承转动，再利用信息采集机构对待检测轴承工作时的温度、振动信号以及摩擦力矩信息进行有效地检测采集，为滚动轴承的使用寿命研究提供了整个使用周期的数据支持，可以有效的对使用寿命进行研究，从而判断轴承剩余使用寿命，有利于为使用滚动轴承的机械设备提前制定合理的故障维修维护措施提供有力的数据支持。
[0026]本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明；而且本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
[0027]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0028]图1是本发明的一种优选的实施方式中提供的滚动轴承全周期寿命测试装置的结构示意图；
[0029]图2是图1中A处的放大图；
[0030]图3是本发明的一种优选的实施方式中提供的滚动轴承全周期寿命测试装置的侧视图；
[0031]图4是本发明的一种优选的实施方式中提供的滚动轴承全周期寿命测试装置的侧面剖视图；
[0032]图5是本发明的一种优选的实施方式中提供的径向加压器的结构示意图；[0033]图6是本发明的一种优选的实施方式中提供的测试轴承座和径向加压器的装配图；
[0034]图7是本发明的一种优选的实施方式中提供的滚动轴承全周期寿命测试方法的流程图；
[0035]图8是本发明的一种优选的实施方式中提供的信息采集的流程图。
[0036]附图标记说明
[0037]1基座 2伺服电机
[0038]3联轴器 4第一陪测轴承座
[0039]5转轴 6第二陪测轴承座
[0040]7温度传感器 8测试轴承座
[0041]9径向加压器 10加速度传感器
[0042]11压力传感器 12防滑垫
[0043]13待检测轴承 901驱动电机
[0044]902油箱 903油缸
[0045]904油缸轴 905油管
具体实施方式
[0046]以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0047]在本发明中，在未作相反说明的情况下，“上、下、内、外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
[0048]如图1-6所示，本发明提供了一种滚动轴承全周期寿命测试装置，所述装置包括：驱动机构、轴承承载测试机构以及信息采集机构；待检测轴承13设置在所述轴承承载测试机构中，所述驱动机构与所述轴承承载测试机构相连，以为所述待检测轴承13提供驱动力，所述信息采集机构设置在所述轴承承载测试机构上，对所述待检测轴承13的测试信息进行采集；其中，
[0049]所述轴承承载测试机构包括：测试轴承座8、转轴5和径向加压器9，所述待检测轴承13设置在所述测试轴承座8内，所述径向加压器9设置在所述测试轴承座8的侧方，以向所述测试轴承座8施加径向压力，所述转轴5水平设置，且一端与所述驱动机构相连，另一端插入至所述待检测轴承13的中部；所述信息采集机构包括：温度传感器7、压力传感器11和加速度传感器10。
[0050]在上述方案中，利用所述测试轴承座8将待检测轴承支撑住，然后利用径向加压器9对所述测试轴承座8加压，目的是为了能够给所述测试轴承座一个径向力，从而能够在较短的时间内使内部的待检测轴承达到使用寿命极限，有力的节约研究人员的时间成本，然后通过驱动机构驱动所述待检测轴承转动，再利用信息采集机构对待检测轴承工作时的温
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