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汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于轴承试验检测【技术领域】，提出一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置。提出的汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，包括有轴向加载机构和径向加载机构；在试验机主轴（6）两端的悬臂端上设置轮毂轴承（10），轮毂轴承（10）的外圈与汽车转向节（44）固联，汽车转向节（44）与加载机构的加载臂连接；加载臂为对称设置在试验主轴两端的两个，分别与轮毂轴承对应设置。本实用新型可保证加载的精度并保证整个设备在运行过程中的平稳性。
【专利说明】汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置

【技术领域】
[0001]本实用新型属于轴承试验检测【技术领域】，主要涉及一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置。

【背景技术】
[0002]汽车轮毂轴承是汽车中最为重要的的传动组件。随着汽车工业的发展，汽车轮毂轴承的结构也一直在改进，由最早的的简单轴承结构改进为将轴承与轴承套体、汽车轮毂连接的法兰设计为一体的结构；汽车轮毂轴承在汽车的运行中起着非常重要的作用。
[0003]随着汽车驱动轴高速运转，汽车轮毂轴承也需要满足相关的要求，如需要承受运行时的轴向载荷、径向载荷、以及环境温度高并且温度变换等情况；因此在汽车轮毂轴承使用前，需要对汽车轮毂轴承进行检测，看其是否能够满足要求；目前已经有相关的汽车轮毂轴承试验机，它基本可以满足相关的试验要求，但是在试验过程中加载不稳定、加载精度低、加载油缸振动大等问题一直未有很好的解决办法，对试验数据的精度影响非常大。这与汽车工业的迅速发展不相适应，同时也制约了汽车轮毂轴承结构的进一步改进和完善。
实用新型内容
[0004]为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提出一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置。
[0005]本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案:
[0006]一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，所述的加载装置包括有轴向加载机构和径向加载机构；所述的试验机主轴为水平设置，其两端均为悬臂端；在试验机主轴的两个悬臂端上分别设置轮毂轴承，轮毂轴承的内圈由试验机主轴驱动；所述轮毂轴承的外圈与汽车转向节固联，并使所述汽车转向节与加载机构的加载臂连接；所述加载臂为对称设置在试验主轴两端的两个，分别与轮毂轴承对应设置；每个所述的加载臂具有与试验主轴垂直设置的加载杆I，两个所述加载杆I之间设置有伺服电机1、丝杠升降机I和轴向加载弹簧架；所述的伺服电机I支撑在机架上，并可在机架上水平移动；所述丝杠升降机I与所述的伺服电机I连接，将伺服电机I的旋转运动转换为轴向直线运动；所述丝杠升降机I的输出端连接所述的轴向加载弹簧架，使轴向加载弹簧架中的轴向推杆带动轴向加载弹簧架中的轴向加载板II轴向移动，与轴向加载弹簧架中的轴向加载板III连接的轴向加载杆I通过关节轴承铰接在其中一个加载杆I的下端；所述丝杠升降机I与所述的伺服电机I均固定在固定架上且在所述固定架上连接有压力传感器I，所述的压力传感器I通过轴向加载杆II和关节轴承铰接在另一个加载杆I的下端；上述结构构成所述的轴向加载机构；所述的丝杠升降机I在伺服电机I的作用下运动，通过所述的轴向加载弹簧架、轴向加载杆I和其中一个加载杆1、汽车转向节将轴向载荷传递给所对应的轮毂轴承，伺服电机1、固定架和丝杠升降机I在作用力和反作用力作用下，相对机架水平移动，通过轴向加载杆II和另一个加载杆I将轴向载荷传递给所对应的轮毂轴承；
[0007]所述的径向加载机构为对应两个轮毂轴承设置的两套，每套所述的径向加载机构均包括有伺服电机I1、丝杠升降机I1、径向加载弹簧架、压力传感器II和径向加载臂；所述的径向加载臂为前后对称设置的两个，两个所述径向加载臂的上端分别连接关节轴承，并通过径向加载杆与加载臂的加载杆II连接；其中，所述加载杆II连接在加载杆I上并与加载杆I垂直设置，构成所述加载臂的十字形结构；两个所述径向加载臂的下端由连杆连接为一体并通过压力传感器II与所述的径向加载弹簧架连接；所述丝杠升降机II的输入端、输出端分别与所述伺服电机I1、所述的径向加载弹簧架连接；丝杠升降机II将伺服电机II的旋转运动转换为上下直线运动，通过径向加载弹簧架、两个所述的径向加载臂和加载杆I1、加载杆1、汽车转向节将径向载荷施加在轮毂轴承上。
[0008]所述的轴向加载弹簧架包括有轴向加载板1、轴向加载板II和轴向加载板III，所述的轴向加载板1、轴向加载板II和轴向加载板III之间相互平行；所述的轴向加载板II的上部、下部均固联有导向套I并对应所述的导向套I设置导向柱I ;所述的导向柱I穿过轴向加载板II上的导向套和轴向加载板I与轴向加载板III，两端用螺母固定；所述的轴向加载弹簧架具有辅助弹性加载机构，所述的辅助弹性加载机构包括有螺柱和弹簧；所述的螺柱为三组且分别对应所述轴向加载板1、轴向加载板II和轴向加载板III的上部、下部和中部设置，每组为前后设置的两个；所述螺柱穿过轴向加载板1、轴向加载板II和轴向加载板III且两端用螺母固定；所述的弹簧套置在螺柱上并分别位于轴向加载板I与轴向加载板I1、轴向加载板II与轴向加载板III之间；所述的轴向加载板II通过轴向推杆与丝杠升降机I的输出端连接，由所述的丝杠升降机I带动轴向加载弹簧架在水平方向上移动；所述的轴向加载板III连接所述的轴向加载杆I ;所述的轴向加载弹簧架设置有导向机构，且所述的导向机构为上下设置的两组，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱II和导向套II，所述的导向柱II穿过导向套II与所述的轴向加载板II固联；所述的导向套II固定在立板上；所述的立板将轴向加载弹簧架支撑在机架上；在进行轴向加载时，丝杠升降机I带动轴向推杆与轴向加载板II水平移动，压缩轴向加载板II与轴向加载板III之间的弹簧将载荷施加在轴向加载板III，通过轴向加载杆1、加载杆I和汽车转向节将轴向载荷施加在所对应的轮毂轴承上；伺服电机1、固定架和丝杠升降机I在作用力和反作用力作用下，相对机架水平移动，通过轴向加载杆II和另一个加载杆I将轴向载荷传递给所对应的轮毂轴承；轴向加载弹簧架可实现两个方向的力的施加，轴向加载弹簧架能够有效的吸收设备在运转过程中的振动。
[0009]所述的径向加载弹簧架包括有径向加载板1、径向加载板I1、径向推杆和导向机构；所述的径向加载板II通过径向推杆与丝杠升降机II连接，所述的径向加载板I与压力传感器II连接；所述的丝杠升降机II带动径向加载弹簧架在竖直方向上下移动；所述的径向加载弹簧架设置有导向机构，所述的导向机构为两组且分别设置在所述径向推杆的左右两侧，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱II1、导向套III ;所述的导向套III套置在所述的导向柱III上，所述导向柱II1、导向套III的上端穿过径向加载板I1、径向加载板I，由螺母备紧，所述导向柱III的下端与所述的机架连接；所述导向套III的下端具有凸台；设置的弹簧套置在所述的导向套III上，且所述的弹簧位于径向加载板II与导向套III的所述凸台之间；在径向加载过程中丝杠升降机II向下拉，通过径向推杆带动径向加载板II向下移动，压缩弹簧并将力加在径向加载板I上，通过两个所述的径向加载臂和加载杆I1、加载杆1、汽车转向节将径向载荷施加在轮毂轴承上；通过径向加载弹簧架加载可以保证加载的稳定性，径向加载弹簧架能够有效的吸收设备在运转过程中的振动。
[0010]本实用新型提出的汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，采用上述技术方案，克服了以往试验机的缺陷，采用伺服机械和加载弹簧架加载方式，可以将加载的精度精确到±2%，伺服机械加载方式中的加载弹簧架还可以保证整个设备在运行过程中的平稳性；本实用新型可以同时对两套轴承施加载荷，提高了试验效率，降低了试验成本。

【专利附图】

【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的使用状态示意图。
[0012]图2为图1 (去掉铸件上箱体)的俯视图。
[0013]图3为本实用新型中径向加载弹簧架的结构示意图。
[0014]图4为本实用新型中轴向加载弹簧架的结构示意图。
[0015]图5为图5的俯视图。
[0016]图中:1、丝杠升降机II，2、径向加载弹簧架，3、压力传感器II，4、轴向加载弹簧架，5、加载杆I，6、试验机主轴，7、支撑轴承，8、铸件上箱体，9、连接法兰，10、轮毂轴承，11、伺服电机I，12、丝杠升降机I , 13、压力传感器I , 14、固定架，15、床身，16、伺服电机II, 17、地平铁，18、主动皮带轮，19、驱动电机，20、从动皮带轮，21、铸件下箱体，26、导向柱III，27、导向套111，29、径向加载板11，30、径向加载板I，31、传感器接头，33、径向推杆，34、轴向加载板III，36、轴向加载板I，37、轴向推杆，38、导向套II，39、导向柱II ,40导向柱I，41、轴向加载板11，42、导向套I，43、径向加载臂，44、汽车转向节，45、直线导轨，，47、加载杆II，48、立板。

【具体实施方式】
[0017]结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，但是应当指出的是本实用新型并不局限于下述实施例。
[0018]如图1、图2所示，一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，所述的试验机包括有试验机主轴6、驱动试验机主轴旋转的驱动传动机构、轴向加载机构和径向加载机构；还包括有测试系统和控制系统；用以驱动试验机主轴旋转的所述驱动传动机构采用现有技术结构，包括有驱动电机19、主动皮带轮18和从动皮带轮20 ;所述的主动皮带轮18连接在所述驱动电机19的输出端；所述的从动皮带轮20固定在试验机主轴的中部；所述的从动皮带轮通过皮带与所述的主动皮带轮18连接；所述的驱动电机19由变频器控制，固定连接在铸件下箱体21上；所述的试验机主轴6为水平设置，其两端均为悬臂端；试验机主轴6两端的所述悬臂端与所述轮毂轴承10的内圈配合，所述轮毂轴承10的外圈与汽车转向节44固联，汽车转向节44与加载臂的加载杆I 5连接；所述加载臂的加载杆I 5为对应两个轮毂轴承10设置的两个，两个所述的加载杆I 5对称设置在试验机主轴6的两端；两个所述加载杆I 5之间设置有伺服电机I 11、丝杠升降机I 12、压力传感器I 13和轴向加载弹簧架4 ;所述的伺服电机I 11通过直线导轨45设置在机架上，使所述的伺服电机
I11可在机架上水平移动；所述丝杠升降机I 12与所述的伺服电机I 11连接，将伺服电机I 11的旋转运动转换为轴向直线运动；所述丝杠升降机I 12的输出端与所述的轴向加载弹簧架4连接，使轴向加载弹簧架4中的轴向推杆37带动轴向加载弹簧架中的轴向加载板II 41轴向移动，与轴向加载板III 34连接的轴向加载杆I通过关节轴承铰接在试验机主轴左端加载杆I 5的下端；所述丝杠升降机I 12与所述的伺服电机I 11均固定在固定架14上且在所述固定架14上连接有压力传感器I 13，所述的压力传感器I 13通过轴向加载杆I1、关节轴承铰接在试验机主轴右端加载杆I 5的下端。
[0019]所述的径向加载机构为对应两个轮毂轴承10设置的两套，每套所述的径向加载机构包括有伺服电机II 16、丝杠升降机II 1、压力传感器II 3、径向加载弹簧架2和径向加载臂43 ;所述的径向加载臂43为前后对称设置的两个，两个所述径向加载臂43的上端分别连接关节轴承，并通过径向加载杆与所述加载臂的加载杆II 47连接；其中，所述加载杆II 47连接在加载杆I 5上并与加载杆I 5垂直设置，构成所述加载臂的十字形结构；两个所述径向加载臂43的下端由连杆连接为一体并通过压力传感器II 3与所述的径向加载弹簧架2连接；所述的径向加载弹簧架2与所述丝杠升降机II I的输出端连接，将伺服电机II 16的旋转运动转换为上下直线运动；所述的丝杠升降机II I固定在地平铁17上；所述的丝杠升降机II I在伺服电机II 16的作用下运动，通过径向加载弹簧架2、两个所述的径向加载臂43和加载杆II 47、加载杆I 5及汽车转向节44将径向载荷传递给轮毂轴承10。
[0020]如图4、图5所示，所述的轴向加载弹簧架4包括有轴向加载板I 36、轴向加载板II 41和轴向加载板III 34,所述的轴向加载板I 36、轴向加载板II 41和轴向加载板III 34之间相互平行；所述的轴向加载板II 41的上部、下部均固联有导向套I 42，对应所述的导向套I 42设置导向柱I 40;所述的导向柱I 40穿过轴向加载板II 41上的导向套I 42和轴向加载板I 36、轴向加载板III 34，两端用螺母固定；设置有辅助弹性加载机构，所述的辅助弹性加载机构包括有螺柱和弹簧；所述的螺柱为三组且分别对应所述轴向加载板I 36、轴向加载板II 41和轴向加载板III 34的上部、下部和中部设置，每组为前后设置的两个；所述螺柱穿过轴向加载板I 36、轴向加载板II 41和轴向加载板III 34且两端用螺母固定；弹簧套置在螺柱上并分别位于轴向加载板I 36与轴向加载板II 41、轴向加载板II 41与轴向加载板III 34之间；所述的轴向加载板II 41通过轴向推杆37与丝杠升降机I 12的输出端连接，由所述的丝杠升降机I 12带动轴向加载弹簧架4在水平方向上移动；所述的轴向加载弹簧架4设置有导向机构，且所述的导向机构为上下设置的两组，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱II 39和导向套II 38，所述的导向柱II 39穿过导向套II 38与所述的轴向加载板II 41固联；所述的导向套II 38固定在立板48上；所述的立板48将轴向加载弹簧架4支撑在机架上；在进行轴向加载时，丝杠升降机I 12带动轴向推杆37与轴向加载板II 41水平移动，压缩轴向加载板II 41与轴向加载板III 34之间的弹簧将载荷施加在轴向加载板III 34，通过轴向加载杆和设置在试验机主轴左端的加载杆I 5及汽车转向节44将轴向载荷施加在所对应的轮毂轴承10，伺服电机I 11、丝杠升降机I 12和固定架14在作用力和反作用力作用下,相对机架水平移动,通过轴向加载杆II和设置在试验机主轴右端的加载杆I 5将轴向载荷施加在所对应的轮毂轴承10 ;轴向加载弹簧架4可实现两个方向的力的施加，轴向加载弹簧架能够有效的吸收设备在运转过程中的振动。
[0021]如图3所示，所述的径向加载弹簧架2包括有径向加载板I 30、径向加载板II 29、径向推杆33和导向机构；所述的径向加载板II 29通过径向推杆33与丝杠升降机II I连接，所述的径向加载板I 30与压力传感器II 3连接；所述的丝杠升降机II I带动径向加载弹簧架2向下移动；所述的径向加载弹簧架2设置有导向机构，所述的导向机构为两组且分别设置在所述径向推杆33的左右两侧，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱III 26和导向套III 27 ;所述的导向套III 27套置在所述的导向柱III 26上,所述导向柱III26、导向套III27的上端穿过径向加载板II 29、径向加载板I 30，由螺母备紧，所述导向柱III 26的下端与所述的机架连接；所述导向套III 27的下端具有凸台；设置的弹簧套置在所述的导向套III 27上，且弹簧位于径向加载板II 29与导向套III 27的所述凸台之间；在径向加载过程中丝杠升降机II I向下拉，通过径向推杆33带动径向加载板II 29向下移动，压缩弹簧并将力加在径向加载板I 30上，通过两个所述的径向加载臂43和加载杆II 47、加载杆I 5及汽车转向节44将径向载荷施加在轮毂轴承10 ;通过径向加载弹簧架加载可以保证加载的稳定性，径向加载弹簧架能够有效的吸收设备在运转过程中的振动。
[0022]该实施例中，所述的丝杠升降机I 12、丝杠升降机II I均采用上海赛加减速机有限公司生产的JRSS60蜗轮丝杠升降机。测试系统和控制系统为现有轴承试验机的成熟技术结构；该实施例中，测试系统和控制系统采用现有轴承试验机的结构。
【权利要求】
1.一种汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，所述的加载装置包括有轴向加载机构和径向加载机构；其特征在于:所述的试验机主轴(6)为水平设置，其两端均为悬臂端；在试验机主轴的两个悬臂端上分别设置轮毂轴承(10)，轮毂轴承(10)的内圈由试验机主轴驱动；所述轮毂轴承(10)的外圈与汽车转向节(44)固联，并使所述汽车转向节(44)与加载机构的加载臂连接；所述加载臂为对称设置在试验主轴两端的两个，分别与轮毂轴承对应设置；每个所述的加载臂具有与试验主轴垂直设置的加载杆I (5)，两个所述加载杆I (5)之间设置有伺服电机I (11)、丝杠升降机I (12)和轴向加载弹簧架(4);所述的伺服电机I (11)支撑在机架上，并可在机架上水平移动；所述丝杠升降机I (12)与所述的伺服电机I (11)连接，将伺服电机I (11)的旋转运动转换为轴向直线运动；所述丝杠升降机I (12)的输出端连接所述的轴向加载弹簧架(4)，使轴向加载弹簧架中的轴向推杆(37)带动轴向加载弹簧架中的轴向加载板II (41)轴向移动，与轴向加载弹簧架中的轴向加载板III(34)连接的轴向加载杆I通过关节轴承铰接在其中一个加载杆I (5)的下端；所述丝杠升降机I (12)与所述的伺服电机I (11)均固定在固定架(14)上且在所述固定架(14)上连接有压力传感器I (13)，所述的压力传感器I (13)通过轴向加载杆II和关节轴承铰接在另一个加载杆I (5)的下端；上述结构构成所述的轴向加载机构； 所述的径向加载机构为对应两个轮毂轴承设置的两套，每套所述的径向加载机构均包括有伺服电机II (16)、丝杠升降机II (I)、径向加载弹簧架(2)、压力传感器II (3)和径向加载臂(43);所述的径向加载臂(43)为前后对称设置的两个，两个所述径向加载臂(43的上端分别连接关节轴承，并通过径向加载杆与加载臂的加载杆II (47)连接；其中，所述加载杆II (47)连接在加载杆I (5)上并与加载杆I (5)垂直设置，构成所述加载臂的十字形结构；两个所述径向加载臂(43)的下端由连杆连接为一体并通过压力传感器II (3)与所述的径向加载弹簧架(2)连接；所述丝杠升降机II (I)的输入端、输出端分别与所述伺服电机II(16)、所述的径向加载弹簧架(2)连接。
2.如权利要求1所述的汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，其特征在于:所述的轴向加载弹簧架(4)包括有轴向加载板I (36)、轴向加载板II (41)和轴向加载板III(34)，所述的轴向加载板I (36)、轴向加载板II (41)和轴向加载板111(34)之间相互平行；所述的轴向加载板II (41)的上部、下部均固联有导向套I (42)并对应所述的导向套I(42)设置导向柱I (40);所述的导向柱I (40)穿过轴向加载板II (41)上的导向套和轴向加载板I (36)、轴向加载板111(34)，两端用螺母固定；所述的轴向加载弹簧架(4)具有辅助弹性加载机构，所述的辅助弹性加载机构包括有螺柱和弹簧；所述的螺柱为三组且分别对应所述轴向加载板I (36)、轴向加载板II (41)和轴向加载板111(34)的上部、下部和中部设置，每组为前后设置的两个；所述螺柱穿过轴向加载板I (36)、轴向加载板II (41)和轴向加载板111(34)且两端用螺母固定；弹簧套置在螺柱上并分别位于轴向加载板I (36)与轴向加载板II (41)、轴向加载板II (41)与轴向加载板111(34)之间；所述的轴向加载板II (41)通过轴向推杆(37)与丝杠升降机I (12)的输出端连接，由所述的丝杠升降机I (12)带动轴向加载弹簧架在水平方向上移动；所述的轴向加载板111(34)连接所述的轴向加载杆I ;所述的轴向加载弹簧架(4)设置有导向机构，且所述的导向机构为上下设置的两组，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱II (39)和导向套II (38)，所述的导向柱II (39)穿过导向套II (38)与所述的轴向加载板II (41)固联；所述的导向套II (38)固定在立板(48)上；所述的立板(48)将轴向加载弹簧架(4)支撑在机架上。
3.如权利要求1所述的汽车轮毂轴承周期性动态试验机的加载装置，其特征在于:所述的径向加载弹簧架(2)包括有径向加载板I (30)、径向加载板II (29)、径向推杆(33)和导向机构；所述的径向加载板II (29)通过径向推杆(33)与丝杠升降机II (I)连接，所述的径向加载板I (30)与压力传感器II (3)连接；所述的丝杠升降机II (I)带动径向加载弹簧架(2)在竖直方向上下移动；所述的径向加载弹簧架设置有导向机构，所述的导向机构为两组且分别设置在所述径向推杆的左右两侧，每组导向机构为前后设置的两个；所述的导向机构包括有导向柱111(26)、导向套111(27);所述的导向套111(27)套置在所述的导向柱III(26)上，所述导向柱111(26)、导向套111(27)的上端穿过径向加载板II (29)、径向加载板I(30)，由螺母备紧，所述导向柱111(26)的下端与所述的机架连接；所述导向套111(27)的下端具有凸台；设置的弹簧套置在所述的导向套111(27)上，且所述的弹簧位于径向加载板II(29)与导向套111(27)的所述凸台之间。
【文档编号】G01M13/04GK204101288SQ201420480717
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2014年8月25日 优先权日:2014年8月25日
【发明者】孙岩, 韩振华, 王凌, 孙文正, 吕晓燕, 张卫, 候楠, 付新伟, 董纯霞 申请人:洛阳工铭机电设备有限公司