专利名称：含油轴承动态负载性能试验台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种含油轴承动态负载性能试验台。
背景技术：
含油轴承是用金属粉末和其它减磨材料经压制、烧结、整形和浸油而成，其材料呈多孔质特征，能储存润滑油，具有自润滑作用。它常用于不便加润滑油或者不能有润滑油泄露的情况，如食品加工机器和纺织机械，它还在农业机械、仪器仪表以及微电机中得到广泛的应用。我国含油轴承的年产量以亿件计。对含油轴承的研究与应用，除了在结构、工艺、材料等方面的研究，含油轴承的性能评定方法也是一个十分值得重视的研究课题。目前国内还没有统一的含油轴承摩擦学性能台架测试方法、评定标准和测试台架。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含油轴承动态负载性能试验台，是用于测试动态加载条件下，含油轴承PV值、滑动摩擦系数、温升摩擦学性能。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下一种含油轴承动态负载性能试验台包括驱动装置，加载装置，试验信号采集控制系统；其中1)驱动装置包括两路，一路由三相异步电动机通过带轮带动主轴箱的主轴转动，主轴箱的主轴上装有对偶试件轴，被测含油轴承装在对偶试件轴上，含油轴承安装在加载套内；另一路是直流减速电机的输出轴上装有偏心轮；2)加载装置第一杠杆的一端挂有砝码，另一端与滑轮相接触，滑轮上的支承杆与滚珠直线导轨相垂直固定连接，滚珠直线导轨的一端与偏心轮相接触，第一杠杆中间装有第一加载刀口，第一加载刀口下装有第二加载刀口，第二加载刀口安装在加载套上，在加载套下面装有第二杠杆，第二杠杆与负载传感器相接触；温度传感器插入加载套的孔内，与含油轴承的外表面相接触；3)试验信号采集控制系统工控机通过串行口与智能�？锳DAM4520相联，智能�？锳DAM4520另一端分别与智能�？锳DAM4050、ADAM4024、ADAM4019通过数据线相联；智能模块ADAM4050、ADAM4024与变频器相联，变频器再与三相异步电动机相联；智能�？锳DAM4019另一端通过数据线分别与温度传感器，放大器，变频器相联，放大器再接有负载传感器。
本发明具有的有益的效果是利用偏心轮产生动态加载力和ADAM4000系列智能�？槭迪中藕诺募觳夂涂刂�。是用于测试动态加载条件下，含油轴承PV值、滑动摩擦系数、温升摩擦学性能。该试验台结构简单，制造成本低，性能稳定，智能化程度高。
本含油轴承动态负载试验台主要适合小型含油轴承的性能参数试验，其技术参数如下1)含油轴承内径Φ8-20 mm；2)含油轴承外径Φ12-40mm；3)含油轴承宽度8-40mm；4)转速调节范围0-3000rpm；5)载荷范围1.3-20kg；6)测量温度范围0-150℃；7)摩擦系数测量范围0.05-0.5。
图1是含油轴承动态负载试验台组成示意图；图2是图1含油轴承动态负载试验台组成侧视图；图3是试验台的数据信号控制和采集系统。
图中1-三相异步电动机，2-主轴箱，3-对偶试件轴，4-含油轴承，5-加载套， 6-负载传感器，7-杠杆，8-温度传感器，9-砝码，10-偏心轮，11，12-加载刀口，13-杠杆，14-滚珠直线导轨，15-联轴器，16-直流减速电机。
具体的实施方式如图1、图2所示，三相异步电动机1提供一个0-1500rpm的转速，通过V带(传动比n1/n2＝2)把转速传递给主轴箱2的主轴，主轴和对偶试件轴3通过固定销连接。含油轴承4同对偶试件轴3配合，安装在加载套5内。含油轴承运动时所产生的摩擦力通过杠杆7传递给负载传感器6；温升的变化利用温度传感器8进行测量。动态负载利用杠杆13的杠杆原理，通过加载刀口11、12传递到加载套5上，实现对含油轴承的加载。加载刀口11作用于杠杆13中间，加载刀口11、12用来保证力传递的单向性，即保证负载力径向作用于含油轴承；杠杆13一端作用于砝码9的重力，保持此力矩不变；另一端为可变作用点。直流减速电动机16产生的转速，通过联轴器15，带动偏心轮10转动，从而带动滚动直线导轨14左右移动，实现可变作用点在杠杆13上的位移，在加载刀口11上产生一个动态的负载力。
如图3所示，信号控制和采集通过4个ADAM4000系列的智能模块和工控机来实现。利用ADAM4019通用模拟量信号输入�？橹械腡/C(热电偶信号)端口来采集温度传感器8的温度信号和两个V(伏级电压量)端口分别采集来自负载传感器6的摩擦力信号和来自变频器的转速信号；ADAM4024模拟量信号输出�？槔纯刂剖涑�4～20mA的模拟电流量给变频器，来控制变频器的输出电压频率，实现对三相异步电动机1的转速控制，使电机输出转速范围为0～1500rpm；用ADAM4050数字信号输入输出�？槔纯刂频缍钠鹜�。在输出通道，当输出的数字信号为1时，输出的电压为30V，输出最大电流为30mA，通过变频器接通电动机的电源，电动机起动；当输出的数字信号为0时是，输出的电压为0V，通过变频器，切断了电动机的电源，电动机关闭。工控机为FR-S520S-1.5K-CHR，放大器为YZ-C，负载传感器为YZ201。
1.PV值的测量利用第一杠杆13和偏心轮10的工作原理，利用下列公式来计算测得PV值。
(1)负载力W的计算W=2l-e(1-cos(2πnt))l-e(1-cos(2πnt))G]]>式中 l-砝码至负载刀口的距离(mm)e-偏心轮的偏心距(mm)n-直流减速电机转速(rpm)G-砝码质量(g)(2)PV值的计算PV=9.8×Wd×B·πdn60×1000]]>=0.00053·nWB]]>式中d-试验轴承内径(mm)n-轴颈转速(rpm)B-轴承宽度(mm)
P-比压(N·mm-2)V-轴颈线速度(m/s)2.摩擦系数的测量根据负载传感器6测得的数值，通过计算可得摩擦系数。
摩擦系数的计算μ=M‾rW=FL·1rW]]>式中M-摩擦力矩平均值(N·mm)F-作用在压力传感器处的压力(g)L-杠杆1臂长(mm)r-试验轴承内半径(mm)3.温升的测量利用温度传感器8直接测量所得。
权利要求
1.一种含油轴承动态负载性能试验台，其特征在于包括驱动装置，加载装置，试验信号采集控制系统；其中1)驱动装置包括两路，一路由三相异步电动机(1)通过带轮带动主轴箱(2)的主轴转动，主轴箱(2)的主轴上装有对偶试件轴(3)，被测含油轴承(4)装在对偶试件轴(3)上，含油轴承(4)安装在加载套(5)内；另一路是直流减速电机(16)的输出轴上装有偏心轮(10)；2)加载装置第一杠杆(13)的一端挂有砝码(9)，另一端与滑轮相接触，滑轮上的支承杆与滚珠直线导轨(13)相垂直固定连接，滚珠直线导轨(13)的一端与偏心轮(10)相接触，第一杠杆(13)中间装有第一加载刀口(11)，第一加载刀口(11)下装有第二加载刀口(12)，第二加载刀口(12)安装在加载套(5)上，在加载套(5)下面装有第二杠杆(7)，第二杠杆(7)与负载传感器(6)相接触；温度传感器(8)插入加载套(5)的孔内，与含油轴承(4)的外表面相接触；3)试验信号采集控制系统工控机通过串行口与智能�？锳DAM4520相联，智能�？锳DAM4520另一端分别与智能�？锳DAM4050、ADAM4024、ADAM4019通过数据线相联；智能模块ADAM4050、ADAM4024与变频器相联，变频器再与三相异步电动机(1)相联；智能�？锳DAM4019另一端通过数据线分别与温度传感器(8)，放大器，变频器相联，放大器再接有负载传感器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种含油轴承摩擦学性能测试试验台，其特征在于工控机为FR-S520S-1.5K-CHR，放大器为YZ-C，负载传感器为YZ201。
全文摘要
本发明公开了一种含油轴承摩擦学性能测试试验台。由驱动装置，加载装置，试验信号采集控制系统组成。本发明利用偏心轮产生动态加载力和ADAM4000系列智能�？槭迪中藕诺募觳夂涂刂�。是用于测试动态加载条件下，含油轴承PV值、滑动摩擦系数、温升摩擦学性能。该试验台结构简单，制造成本低，性能稳定，智能化程度高。
文档编号G01M13/00GK1587952SQ200410052708
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月7日 优先权日2004年7月7日
发明者顾大强, 王行 申请人:浙江大学
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