專利名稱：一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承的測(cè)試方法和裝置，具體的講是一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法及裝置。
背景技術(shù)：
滾動(dòng)軸承在特殊使用條件下，微動(dòng)摩擦產(chǎn)生的白層組織剝落大大的縮短了軸承的使用壽命。有的學(xué)者認(rèn)為法向載荷、相對(duì)滑移速度和距離以及材料性質(zhì)三方面的因素對(duì)摩擦白層的形成和剝落影響比較顯著；也有學(xué)者認(rèn)為摩擦白層的形成和剝落必需具備高度變形、快速升溫和快速冷卻三個(gè)條件。總之，目前對(duì)白層形成和剝落條件、機(jī)理的研究不少，但都未取得突破，沒有明確的研究成果，有的僅僅提出一些概念和設(shè)想。中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)，公開號(hào)CN1525079A《滾動(dòng)、滑動(dòng)部件及其制造方法》中認(rèn)為滾動(dòng)軸承在高溫、高速、高載荷、高振動(dòng)等嚴(yán)酷的工作條件下使用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生白層疲勞組織。鑒于學(xué)術(shù)界對(duì)于摩擦白層剝落形成條件的現(xiàn)有認(rèn)識(shí)，現(xiàn)在白層組織剝落的試驗(yàn)方法和裝置，例如公開號(hào)CN1525079A專利申請(qǐng)公開的試驗(yàn)方法和裝置，采取的是將潤(rùn)滑脂封入試驗(yàn)軸承，對(duì)試驗(yàn)軸承施以徑向載荷，快速加速、減速的試驗(yàn)方法及相應(yīng)裝置的技術(shù)方案?，F(xiàn)有白層組織剝落試驗(yàn)方法的試驗(yàn)條件可控性和針對(duì)性較差，實(shí)踐證明使用現(xiàn)有試驗(yàn)裝置進(jìn)行白層組織剝落的試驗(yàn)方法存在試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性、重復(fù)性和可靠性差，甚至白層組織剝落試驗(yàn)沒有結(jié)果而失?。话讓咏M織剝落從上百至上千小時(shí)，時(shí)間長(zhǎng)且分散的缺點(diǎn)?，F(xiàn)有的白層組織剝落試驗(yàn)方法和裝置不適于對(duì)滾動(dòng)軸承白層組織剝落進(jìn)行科學(xué)研究，滾動(dòng)軸承材料改進(jìn)、加工工藝提高等技術(shù)成果缺少準(zhǔn)確、真實(shí)和較快獲得檢驗(yàn)結(jié)果的試驗(yàn)方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決采用現(xiàn)有的白層組織剝落試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置進(jìn)行的白層組織剝落試驗(yàn)存在試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性、重復(fù)性和可靠性差，白層組織剝落時(shí)間長(zhǎng)且分散的技術(shù)問題，提供一種試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性、重復(fù)性和可靠性好，白層組織形成和剝落的時(shí)間短而集中的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法及裝置。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，包括旋轉(zhuǎn)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)密封的封入潤(rùn)滑脂，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承被施加徑向載荷，電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。電流流過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈，由于試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部存在間隙，旋轉(zhuǎn)中的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體在滾動(dòng)的同時(shí)與試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈斷續(xù)接觸，產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)生斷續(xù)放電現(xiàn)象，放電過程中破壞潤(rùn)滑脂油膜，放電部位產(chǎn)生微動(dòng)摩擦。持續(xù)的微動(dòng)摩擦，會(huì)導(dǎo)致試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)微動(dòng)摩擦部位的金相組織發(fā)生變化，產(chǎn)生白層組織；在徑向載荷作用力的作用下，白層組織產(chǎn)生應(yīng)變，白層組織的周圍產(chǎn)生微裂紋，并且最終形成剝落。本發(fā)明試驗(yàn)方法的試驗(yàn)結(jié)果可以重復(fù)實(shí)現(xiàn)；相同的滾動(dòng)軸承多次試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果差別小，一致性高；白層組織形成和剝落的時(shí)間短且集中。本發(fā)明試驗(yàn)方法的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承白層組織剝落時(shí)間比現(xiàn)有試驗(yàn)方法縮短80%以上，在相同試驗(yàn)條件下，相同試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的白層組織剝落時(shí)間差異在30%以內(nèi)，白層組織形成和剝落的時(shí)間短且集中。直流電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。試驗(yàn)滾動(dòng)軸承勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)是2000 20000r/min，或在轉(zhuǎn)數(shù)2000 20000r/min之間變速旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)數(shù)在2000 r/min以下，試驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)，試驗(yàn)效果不明顯，白層組織剝落現(xiàn)象重復(fù)性差，甚至不能出現(xiàn)；轉(zhuǎn)數(shù)在20000r/min以上，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承受其他方面的影響，例如離心力的影響，產(chǎn)生急劇發(fā)熱等現(xiàn)象，導(dǎo)致試驗(yàn)失效，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。試驗(yàn)滾動(dòng)軸承勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)是8000 15000r/min，或在轉(zhuǎn)數(shù)8000 15000r/min之間變速旋轉(zhuǎn)。8000 15000r/min是試驗(yàn)滾動(dòng)軸承勻速旋轉(zhuǎn)優(yōu)選的轉(zhuǎn)數(shù)，或者試驗(yàn)滾動(dòng)軸承優(yōu)選在8000 15000r/min之間變速旋轉(zhuǎn)。不同的滾動(dòng)軸承的承載能力不同，通常尺寸較大的滾動(dòng)軸承的承載能力比尺寸較小的承載能力大。試驗(yàn)中，對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承施加的徑向載荷受實(shí)驗(yàn)滾動(dòng)軸承承載能力的影響。例如6203-2RS試驗(yàn)滾動(dòng)軸承，試驗(yàn)施加徑向載荷500 2500N ；6303試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承載能力大于6203-2RS，試驗(yàn)施加徑向載荷1000 4000N。施加徑向載荷小于下限，試驗(yàn)時(shí)間過長(zhǎng)，試驗(yàn)效果不明顯，白層組織剝落現(xiàn)象重復(fù)性差，甚至不能出現(xiàn)；施加徑向載荷大于上限，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承磨損、發(fā)熱急劇增加，導(dǎo)致試驗(yàn)失效，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。施加徑向載荷1000 2000N是6203-2RS試驗(yàn)滾動(dòng)軸承試驗(yàn)優(yōu)選的徑向載荷；施加徑向載荷1500 3000N是6303試驗(yàn)滾動(dòng)軸承試驗(yàn)優(yōu)選的徑向載荷。通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈電流的電流強(qiáng)度是0. 1 3. OA。試驗(yàn)電流小于0. 1A，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，試驗(yàn)效果不明顯，白層組織剝落現(xiàn)象重復(fù)性差，甚至不能發(fā)生；試驗(yàn)電流大于3. OA,容易產(chǎn)生較大的電擊損傷，導(dǎo)致試驗(yàn)失敗，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。 通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈電流的電流強(qiáng)度是0. 2 1. OA。0. 2 1. OA是優(yōu)選的通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的電流強(qiáng)度。為了完成上述滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，采取的技術(shù)方案是一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，包括固定在底座上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；內(nèi)部封入潤(rùn)滑脂的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承裝配在安裝軸上；驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的驅(qū)動(dòng)皮帶輪通過驅(qū)動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)安裝軸上的安裝軸皮帶輪旋轉(zhuǎn)，對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承施加徑向載荷；安裝軸安裝在滑座上；底座上的導(dǎo)軌與徑向載荷的方向平行，滑座和導(dǎo)軌配合；平衡作用力裝置對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的作用力與徑向載荷大小相等方向相反，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承與滑座絕緣；試驗(yàn)裝置電源形成的電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。試驗(yàn)裝置電源兩端的導(dǎo)線分別連通試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈，電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈和試驗(yàn)裝置電源形成回路。電流流過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈，導(dǎo)致試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)微動(dòng)摩擦部位的金相組織發(fā)生變化，產(chǎn)生白層組織。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)。徑向載荷和平衡作用力裝置施加的作用力使試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈與試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體之間產(chǎn)生擠壓，在徑向作用力的作用下，白層組織產(chǎn)生應(yīng)變，白層組織的周圍產(chǎn)生微裂紋，并且最終形成剝落。使用本發(fā)明的試驗(yàn)裝置，能夠保證本發(fā)明的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的實(shí)施，保證試驗(yàn)結(jié)果可以重復(fù)實(shí)現(xiàn)，白層組織形成和剝落的時(shí)間短而且集中，試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)一致性高。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是變頻調(diào)速電機(jī)，連接控制系統(tǒng)。控制系統(tǒng)控制變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，滿足不同的試驗(yàn)條件和要求。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流通過變頻器顯示，控制系統(tǒng)顯示試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的轉(zhuǎn)數(shù)。平衡作用力裝置是S型拉力傳感器；S型拉力傳感器的一端連接的螺桿與滑座遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)的側(cè)面連接，其另一端連接的螺桿連接在底座上；控制系統(tǒng)連接S型拉力傳感器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。S型拉力傳感器的拉力形成與驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承施加的徑向載荷相平衡的作用力。調(diào)整S型拉力傳感器施加給滑座、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的拉力，進(jìn)而調(diào)節(jié)了試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受徑向載荷的大小，例如，S型拉力傳感器兩端連接的是能夠旋轉(zhuǎn)的螺桿，旋轉(zhuǎn)的螺桿與滑座的側(cè)面和底座上的螺紋孔配合，通過旋轉(zhuǎn)螺桿能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整拉力；又如，S型拉力傳感器兩端固定連接螺桿，螺桿穿過滑座的側(cè)面和底座上的通孔與螺帽配合，通過旋轉(zhuǎn)螺帽能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)整拉力。根據(jù)控制系統(tǒng)接受的S型拉力傳感器的電信號(hào)，測(cè)知試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受的徑向載荷的大小。平衡作用力裝置是壓力傳感器，壓力傳感器的一端接觸滑座靠近驅(qū)動(dòng)電機(jī)的側(cè)面；壓力傳感器的另一端固定在調(diào)節(jié)座上；調(diào)節(jié)座與底座上的滑動(dòng)軌道配合；控制系統(tǒng)連接壓力傳感器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)。壓力傳感器抵壓在滑座靠近驅(qū)動(dòng)電機(jī)的側(cè)面，形成與驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承施加的徑向載荷相平衡的作用力。調(diào)整壓力傳感器施加給滑座、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的壓力，進(jìn)而調(diào)節(jié)了試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受徑向載荷的大小。根據(jù)控制系統(tǒng)接受的壓力傳感器的電信號(hào)，測(cè)知試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受的徑向載荷的大小。有諸多的現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)座沿滑動(dòng)軌道移動(dòng)，例如調(diào)節(jié)座上連接能夠旋轉(zhuǎn)的螺桿，螺桿與底座上螺紋孔配合。平衡作用力裝置有諸多的選擇，例如是穿在調(diào)節(jié)螺桿上的壓縮彈簧或拉力彈簧，利用調(diào)節(jié)螺桿，調(diào)整壓縮彈簧或拉力彈簧施加給滑座、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承彈力大小，進(jìn)而調(diào)節(jié)了試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受徑向載荷的大小。壓縮彈簧或拉力彈簧的彈力與驅(qū)動(dòng)皮帶的張力相平 安裝軸是導(dǎo)電性能良好的材料制成，其前部、后部分別安裝試驗(yàn)滾動(dòng)軸承和輔助支撐軸承，安裝軸靠近試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的一端固定連接安裝軸皮帶輪；試驗(yàn)滾動(dòng)軸承和輔助支撐軸承分別安裝在導(dǎo)電性能良好的前部和后部的軸承座上，軸承座通過絕緣襯套固定安裝在滑座上；試驗(yàn)裝置電源兩端的導(dǎo)線分別連通試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈；平衡作用力裝置的S型拉力傳感器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)皮帶通過安裝軸皮帶輪驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)。試驗(yàn)裝置電源一端的導(dǎo)線直接連接前部的軸承座或試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈，試驗(yàn)裝置電源另一端的導(dǎo)線直接連接后部的軸承座或輔助支撐軸承外圈，電流流過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、安裝軸、輔助支撐軸承內(nèi)圈、輔助支撐軸承滾動(dòng)體和輔助支撐軸承外圈。驅(qū)動(dòng)皮帶的張力與S型拉力傳感器的拉力大小相等，方向相反，驅(qū)動(dòng)皮帶的張力作用于安裝軸皮帶輪上，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承靠近安裝軸皮帶輪，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受大部分的驅(qū)動(dòng)皮帶的張力，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受的徑向載荷和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承厚度中心與驅(qū)動(dòng)皮帶厚度中心的距離有關(guān)，與驅(qū)動(dòng)皮帶的張力呈線性關(guān)系，根據(jù)S型拉力傳感器傳遞的電信號(hào)推測(cè)出試驗(yàn)滾動(dòng)軸承承受的徑向載荷。
安裝軸是導(dǎo)電性能良好的材料制成；試驗(yàn)滾動(dòng)軸承安裝在導(dǎo)電性能良好的軸承座上，軸承座通過絕緣襯套固定安裝在滑座上；安裝軸穿過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)孔；安裝軸與安裝軸皮帶輪固定連接；試驗(yàn)裝置電源一端的導(dǎo)線通過電刷接觸連接安裝軸或試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈，另一端的導(dǎo)線連接試軸承座或試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝軸旋轉(zhuǎn)，安裝軸帶動(dòng)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈不轉(zhuǎn)動(dòng)。安裝軸是導(dǎo)電性能良好的材料制成，穿過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)孔；試驗(yàn)滾動(dòng)軸承安裝在導(dǎo)電性能良好的材料制成的安裝軸皮帶輪中心孔內(nèi)；安裝軸與絕緣軸套固定連接，絕緣軸套與滑座固定連接；試驗(yàn)裝置電源一端的導(dǎo)線連接安裝軸或試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈，另一端的導(dǎo)線通過電刷接觸連接試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈或安裝軸皮帶輪。驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)安裝軸皮帶輪旋轉(zhuǎn)，安裝軸皮帶輪帶動(dòng)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈旋轉(zhuǎn)，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈不轉(zhuǎn)動(dòng)。 試驗(yàn)裝置電源是可調(diào)電流電壓的直流電源，直流電源連接控制系統(tǒng)。直流電源的電壓和電流的大小可以根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法采取電流和徑向載荷共同作用于實(shí)驗(yàn)滾動(dòng)軸承，試驗(yàn)結(jié)果能夠重復(fù)實(shí)現(xiàn)，白層組織形成和剝落的時(shí)間短而且集中，試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)一致性高。本發(fā)明的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，能夠保證本發(fā)明的滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法的完成。


本發(fā)明滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式圖示實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)電機(jī)1是轉(zhuǎn)速最高達(dá)到9000r/min的高速、交流變頻調(diào)速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速通過變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，滿足不同的試驗(yàn)條件和要求，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的電流通過變頻器顯示，控制系統(tǒng)顯示試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的轉(zhuǎn)數(shù)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1固定在底座M上。驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸上安裝大的驅(qū)動(dòng)皮帶輪2，其規(guī)格尺寸與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)帶輪的規(guī)格尺寸相當(dāng)。輔助支撐軸承11安裝在導(dǎo)電能性能良好的金屬安裝軸8的后端，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16安裝在安裝軸8的前部，安裝軸8的前端安裝小的安裝軸皮帶輪7，安裝軸皮帶輪7靠近試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16。驅(qū)動(dòng)皮帶3是多楔帶，連接驅(qū)動(dòng)皮帶輪2和安裝軸皮帶輪7。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1驅(qū)動(dòng)安裝軸8、輔助支撐軸承11和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16高速旋轉(zhuǎn)，輔助支撐軸承外圈和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈不動(dòng)。軸承座13由金屬制成，具有良好導(dǎo)電性能。前部和后部的軸承座13安裝在各自的絕緣襯套10內(nèi)，安裝前部和后部的軸承座13的絕緣襯套10分別固定安裝在滑座4的前面和后面。輔助支撐軸承11和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16分別安裝在后部和前部的軸承座13內(nèi)，輔助支撐軸承11和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16與滑座4絕緣?；?的底部安裝有滑套，滑套與導(dǎo)軌5配合。導(dǎo)軌5固定在底座M上，與驅(qū)動(dòng)皮帶3平行，滑座4能夠在導(dǎo)軌5上左右往復(fù)滑動(dòng)。滑座4的右側(cè)面遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)1。驅(qū)動(dòng)皮帶3的張緊力施加給試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16，為試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16提供徑向載荷。本實(shí)施例的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體是試驗(yàn)滾動(dòng)軸承鋼球。試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的內(nèi)部填充用于潤(rùn)滑的潤(rùn)滑脂，兩側(cè)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承密封圈進(jìn)行密封，防止試驗(yàn)中潤(rùn)滑脂流失。本實(shí)施例的平衡作用力裝置是S形拉力傳感器6，S形拉力傳感器6是大型彈簧結(jié)構(gòu)，通過彈簧結(jié)構(gòu)變形檢測(cè)拉力。S形拉力傳感器6的左端通過其固定連接的螺桿與滑座4的右側(cè)面固定連接，右端固定連接的螺桿穿過支座上的通孔與螺帽配合，支座固定在底座M上，通過旋轉(zhuǎn)螺帽調(diào)整S形拉力傳感器6的拉力。S形拉力傳感器6的拉力是與驅(qū)動(dòng)皮帶3施加的張緊力相平衡的作用力。安裝軸8由輔助支撐軸承11和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16兩個(gè)軸承支撐。徑向作用力在試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。本實(shí)施例的試驗(yàn)裝置電源是12 36V的可調(diào)電流電壓直流電源12，直流電源12的電壓和電流的大小可以根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。前部的軸承座13前端面上的電極插座與連接直流電源正極的電源插頭連接，后部的軸承座13后端面上的電極插座與連接直流電源負(fù)極的電源插頭連接。直流電源12產(chǎn)生的電流通過前部的軸承座13、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承鋼球、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、安裝軸8、輔助支撐軸承內(nèi)圈、輔助支撐軸承鋼球、輔助支撐軸承外圈和后部的軸承座13返回直流電源12。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、S形拉力傳感器6、直流電源12連接控制系統(tǒng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的電流、轉(zhuǎn)速、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16承受試驗(yàn)載荷、滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)時(shí)間及試驗(yàn)中通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的電流等都由控制系統(tǒng)控制和顯示。圖中沒有顯示控制系統(tǒng)。 利用上述實(shí)施例的試驗(yàn)裝置對(duì)兩種型號(hào)規(guī)格的滾動(dòng)軸承按本發(fā)明的試驗(yàn)方法進(jìn)行了試驗(yàn)。九只6203-2RS和九只6303的十八只滾動(dòng)軸承為一組試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16，試驗(yàn)條件作1至18的編號(hào)。共有兩組試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16進(jìn)行試驗(yàn)，兩組中試驗(yàn)條件相同的編號(hào)相同。每只試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的試驗(yàn)時(shí)間最長(zhǎng)為lOOOh，IOOOh未發(fā)生白層組織剝落的不再繼續(xù)試驗(yàn)?？刂葡到y(tǒng)控制變頻器調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。根據(jù)控制系統(tǒng)的顯示，調(diào)整S形拉力傳感器6的拉力，使試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16承受試驗(yàn)要求的徑向載荷。下面“利用上述實(shí)施例試驗(yàn)裝置對(duì)6203-2RS和6303兩種型號(hào)滾動(dòng)軸承按本發(fā)明試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)值表”表中試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)為試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的轉(zhuǎn)數(shù)，注明變速的是指試驗(yàn)中，間隔10分鐘進(jìn)行在0. 5秒內(nèi)從轉(zhuǎn)數(shù)的下限加速到轉(zhuǎn)數(shù)的上限和在0. 5秒內(nèi)從轉(zhuǎn)數(shù)的上限減速至轉(zhuǎn)數(shù)的下限的加減速操作，未注明的是指試驗(yàn)中試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16勻速旋轉(zhuǎn)。表中試驗(yàn)電流是指通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈電流的電流強(qiáng)度。試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16白層組織剝落時(shí)噪音明顯增加。具體實(shí)驗(yàn)數(shù)值見“利用上述實(shí)施例試驗(yàn)裝置對(duì)6203-2RS和6303兩種型號(hào)滾動(dòng)軸承按本發(fā)明試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)值表”，該表為第一組實(shí)驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的試驗(yàn)數(shù)值，第二組的試驗(yàn)數(shù)值沒有列出。第一組編號(hào)2、4至9，11、13至18試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的轉(zhuǎn)數(shù)、承受徑向載荷、通過電流的電流強(qiáng)度在本發(fā)明試驗(yàn)方法要求的范圍內(nèi)，白層組織剝落時(shí)間在200h以內(nèi)；第二組編號(hào)2、4至9，11、13至18試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的白層組織剝落時(shí)間也都在在200h以內(nèi)，試驗(yàn)結(jié)果可以重復(fù)實(shí)現(xiàn)，且兩組相同編號(hào)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的白層組織剝落時(shí)間差異在20%以內(nèi)。編號(hào)1和10的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的試驗(yàn)條件中都沒有電流通過軸承，雖然其它試驗(yàn)條件在本發(fā)明試驗(yàn)方法的要求范圍之內(nèi)，但試驗(yàn)IOOOh沒有發(fā)生白層組織剝落。編號(hào)2或11的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16的試驗(yàn)條件中有本發(fā)明試驗(yàn)方法要求范圍之內(nèi)的電流通過軸承，其它試驗(yàn)條件與編號(hào)1和10的試驗(yàn)條件相當(dāng)，編號(hào)2或11的試驗(yàn)結(jié)果都在200h以內(nèi)發(fā)生白層組織剝落，且第二組與第一組相同編號(hào)的白層組織剝落時(shí)間差異20%以內(nèi)。編號(hào)7、8、9、16、17和18的試驗(yàn)條件都在本發(fā)明試驗(yàn)方法的優(yōu)選范圍之內(nèi)，白層組織剝落時(shí)間都在IOOh之內(nèi)，其中編號(hào)9和18的試驗(yàn)條件更接近本發(fā)明試驗(yàn)方法的優(yōu)選試驗(yàn)條件的上限值，白層組織剝落時(shí)間最短，但是試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16過熱、磨損過快、電擊損傷等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果不良影響加大。編號(hào)6和15的試驗(yàn)條件是本發(fā)明試驗(yàn)方法要求的上限，白層組織剝落時(shí)間最短，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16過熱、磨損過快、電擊損傷等對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生更大的不良影響。編號(hào)3和12的試驗(yàn)條件中沒有電流通過軸承，但是試驗(yàn)轉(zhuǎn)數(shù)和徑向載荷與現(xiàn)有白層組織剝落試驗(yàn)方法的試驗(yàn)條件相當(dāng)，白層組織剝落時(shí)間在500h以上，且第二組與第一組編號(hào)3白層組織剝落時(shí)間差異在70%，第二組編號(hào)12試驗(yàn)IOOOh沒有發(fā)生白層組織剝落，白層組織剝落現(xiàn)象重復(fù)性差。同一型號(hào)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承16，采用不同的材料和不同的處理方式，白層組織剝落試驗(yàn)的白層組織剝落時(shí)間會(huì)有一定的差異。利用上述實(shí)施例試驗(yàn)裝置對(duì)6203-2RS和6303兩種型號(hào)滾動(dòng)軸承
按本發(fā)明試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)數(shù)值表
權(quán)利要求
1.一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，包括旋轉(zhuǎn)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)內(nèi)密封的封入潤(rùn)滑脂，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16 )被施加徑向載荷，其特征在于電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、 試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，其特征在直流電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，其特征在于試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)是2000 20000r/min，或在轉(zhuǎn)數(shù)2000 20000r/min之間變速旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，其特征在于試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)勻速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)數(shù)是8000 15000r/min，或在轉(zhuǎn)數(shù)8000 15000r/min之間變速旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，其特征在于通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈電流的電流強(qiáng)度是0. 1 3. OA0
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法，其特征在于通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈電流的電流強(qiáng)度是0.2 1. OA0
7.一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，包括固定在底座(24)上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)； 內(nèi)部封入潤(rùn)滑脂的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)裝配在安裝軸(8)上；驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)上的驅(qū)動(dòng)皮帶輪 (2)通過驅(qū)動(dòng)皮帶( 驅(qū)動(dòng)安裝軸(8)上的安裝軸皮帶輪(7)旋轉(zhuǎn)，對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16) 施加徑向載荷；安裝軸⑶安裝在滑座⑷上；底座04)上的導(dǎo)軌(5)與徑向載荷的方向平行，滑座(4)和導(dǎo)軌(5)配合；平衡作用力裝置對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)的作用力與徑向載荷大小相等方向相反，其特征在于試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)與滑座(4)絕緣；試驗(yàn)裝置電源形成的電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體、試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，其特征在于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)是變頻調(diào)速電機(jī)，連接控制系統(tǒng)；試驗(yàn)裝置電源是可調(diào)電流電壓的直流電源(12)，直流電源(12)連接控制系統(tǒng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，其特征在于平衡作用力裝置是S型拉力傳感器(6) ；S型拉力傳感器(6)的一端連接的螺桿與滑座(4)遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)的側(cè)面連接，其另一端連接的螺桿連接在底座04)上；控制系統(tǒng)連接S型拉力傳感器(6)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(I)0
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)裝置，其特征在于安裝軸(8)是導(dǎo)電性能良好的材料制成，其前部、后部分別安裝試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)和輔助支撐軸承(11)，安裝軸(8)靠近試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)的一端固定連接安裝軸皮帶輪(7)；試驗(yàn)滾動(dòng)軸承(16)和輔助支撐軸承(11)分別安裝在導(dǎo)電性能良好的前部和后部的軸承座(13) 上，軸承座(1 通過絕緣襯套(10)固定安裝在滑座(4)上；試驗(yàn)裝置電源兩端的導(dǎo)線分別連通試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)圈和試驗(yàn)滾動(dòng)軸承外圈；平衡作用力裝置的S型拉力傳感器(6)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)(1)連接控制系統(tǒng)。
全文摘要
屬于軸承的測(cè)試方法和裝置的一種滾動(dòng)軸承白層組織剝落的試驗(yàn)方法及裝置，用于滾動(dòng)軸承白層組織剝落試驗(yàn)。本發(fā)明的試驗(yàn)方法采取旋轉(zhuǎn)的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承內(nèi)密封的封入潤(rùn)滑脂，電流通過被施加徑向載荷的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的技術(shù)方案；本發(fā)明的試驗(yàn)裝置采取封入潤(rùn)滑脂的試驗(yàn)滾動(dòng)軸承裝配在安裝軸上，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承施加徑向載荷，安裝軸安裝在滑座上，平衡作用力裝置對(duì)試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的作用力與徑向載荷大小相等方向相反，試驗(yàn)滾動(dòng)軸承與滑座絕緣，試驗(yàn)裝置電源的電流通過試驗(yàn)滾動(dòng)軸承的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有的白層組織剝落試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置存在試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致性、重復(fù)性和可靠性差，白層組織剝落時(shí)間長(zhǎng)且分散的技術(shù)問題。
文檔編號(hào)G01N19/04GK102564946SQ20121003328
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月15日
發(fā)明者王永臣, 胡西佔(zhàn), 連杰, 郭延偉, 陳升儒 申請(qǐng)人:青島泰德汽車軸承有限責(zé)任公司