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专利号: 202010333182X
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种轴承轴向加载装置,其特征在于,包括:机架;

转动件,转动装配在机架上,用于支撑试验轴承;

直线驱动机构,设置在所述机架上,用于产生向试验轴承施加的轴向拉力;

直线驱动机构用于与试验轴承的内圈和外圈中的其中一个配合,转动件用于与另一个配合,定义与直线驱动机构配合的为驱动机构配合圈,与转动件配合的为转动件配合圈;

保护结构,用于设置在直线驱动机构与驱动机构配合圈之间,且与直线驱动机构配合,以传递直线驱动机构对试验轴承施加的轴向拉力,并对驱动机构配合圈施加限制驱动机构配合圈转动的保持力矩;保护结构在试验轴承的滚子对驱动机构配合圈的摩擦力矩大于保持力矩时使驱动机构配合圈转动,进而断开直线驱动机构与试验轴承之间轴向力的传递;

所述转动件配合圈为试验轴承的内圈,所述驱动机构配合圈为试验轴承的外圈,所述机架包括轴承座,所述转动件通过支撑轴承转动装配在所述轴承座上,以用于带动试验轴承的内圈转动,所述直线驱动机构设置在所述轴承座上,以用于向试验轴承的外圈施加轴向拉力;

所述保护结构包括磁性体和设置在直线驱动机构上的电磁线圈,磁性体用于设置在驱动机构配合圈上,电磁线圈用于产生使电磁线圈与磁性体相互吸引的磁场;

或者,所述保护结构包括永磁体和与永磁体相吸的磁性体,永磁体和磁性体中的其中一个设置在直线驱动机构上,另一个用于设置在驱动机构配圈上;或者所述保护结构包括永磁体,且永磁体设置在直线驱动机构上,这种结构设置的轴承轴向加载装置适用于轴承外圈由磁性材料加工的轴承结构;保护结构通过永磁体与磁性体之间的相互吸引传递直线驱动机构对试验轴承施加的轴向力,并通过永磁体与磁性体之间的摩擦力向驱动机构配合圈施加限制驱动机构配合圈转动的保持力矩。

2.根据权利要求1所述的轴承轴向加载装置,其特征在于,所述永磁体用于设置在驱动机构配合圈上,在所述永磁体的靠近试验轴承侧设置有阻磁体,该阻磁体与所述永磁体固定连接;

或者所述磁性体用于设置在驱动机构配合圈上,所述永磁体设置在直线驱动机构上,在所述磁性体的靠近试验轴承侧设置有阻磁体,该阻磁体与所述磁性体固定连接。

3.根据权利要求1或2中所述的轴承轴向加载装置,其特征在于,所述永磁体或磁性体中的其中一个上设置有凹槽,另一个上设置有与凹槽插装配合的适配部,在直线驱动机构的作用下,所述凹槽与所述适配部配合以对驱动机构配合圈施加所述保持力矩,并在试验轴承的滚子对驱动机构配合圈的摩擦力矩大于所述保持力矩时,所述适配部从所述凹槽中脱出,凹槽的槽壁面上设置有引导坡面,以便于所述适配部沿试验轴承的周向上从所述凹槽内脱出。

4.根据权利要求1或2所述的轴承轴向加载装置,其特征在于,所述直线驱动机构和所述保护结构成组设置,且对应所述驱动机构配合圈的周向上设置有至少两组。

5.一种轴承轴向加载试验系统,包括轴承轴向加载装置,其特征在于,所述轴承轴向加载装置为权利要求1至4中任一项所述的轴承轴向加载装置,轴承轴向加载试验系统还包括拉力感应装置和控制装置,拉力感应装置用于感应直线驱动机构上的应变大小,并将应变大小转换成电压信号传递给控制装置,以通过控制装置控制直线驱动机构对试验轴承施加的轴向拉力的大小。

6.根据权利要求5所述的轴承轴向加载试验系统,其特征在于,所述直线驱动机构包括线性致动器和拉杆,所述拉杆设置在线性致动器的输出端,所述拉力感应装置包括光纤光栅传感器、光开关、光环形器、光源和波长解调仪,光纤光栅传感器设置在所述拉杆上,光纤光栅传感器接收光源经过光环形器和光开关输出至光纤光栅传感器的测量光,光纤光栅传感器感应到拉杆上的应力变化后输出相应的波长变化,波长解调仪采集到波长变化后将其转换成电压信号输出给控制装置,以通过控制装置控制直线驱动机构施加给试验轴承的轴向拉力,实现试验轴承上轴向拉力的闭环控制。