轴承试验机及试验技术

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1、轴承试验机及试验技术洛阳轴研科技股份有限公司刘苏亚随着科学技术的发展，轴承产品越来越多，厂家对轴承试验的要求也越来越高。人们也越来越认识到轴承试验的重要性。在轴承产品开发阶段，要做的是轴承结构的试验，试验产品能否满足其轴承的使用工况，主要是对轴承结构的考核。产品定型试验后，主要是对轴承质量的考核，鉴别其轴承产品质量等级，促进质量的提高，从而在轴承结构、材料、制造工艺等某个薄弱环节找到问题的所在，并加以控制。因此，轴承试验是轴承设计、制造过程中一个不可缺少的重要的验证过程。它是把质量风险有效的控制在轴承企业内部，而不是把用户当试验场的重要手段。目前，轴承试验的种类大致有寿命试验、模拟试验、

2、性能试验、轴承零部件试验、材料试验、设计验证试验、强化试验等。寿命试验即确定轴承疲劳寿命的试验。模拟试验：在轴承试验机上按照轴承的实际安装工况、实际运行状态，即轴承的转速、轴向载荷、径向载荷以及环境温度、润滑状态等按实际工况给定进行运转，达到预定寿命或到轴承失效。常见的有轮毂轴承模拟试验、汽车离合器分离轴承模拟试验、汽车水泵轴联轴承模拟试验。性能试验：即考核轴承的某种特殊性能，如极限转速试验、大载荷试验、润滑性能试验、防尘试验、脂漏试验、温升试验、高温试验、低温试验、喷水试验、轴承打滑试验等。零部件试验主要对钢球、滚子、密封圈试验。强化试验是寿命试验的一种，即给定试验轴承载荷较大，达额定

3、载荷的0.5倍，用来缩短试验时间。设计验证试验是根据轴承实验的数据，如温升、振动、噪音、提出设计改进意见。与上述试验所对应的轴承试验机有寿命试验机、模拟试验机、性能试验机、零部件试验机等。虽然这些试验机的功能不同，但他们的主体结构、测试技术、加载技术、控制技术、驱动技术却基本相同。下面就试验机常用技术及轴承试验方法向大家做简单介绍。1试验主体试验机主体结构包括试验轴承、轴系及支撑部分，是试验机的核心，其结构的优劣决定试验机的最高转速和承受的最大载荷，轴系的精度决定了试验机的精度，进而确定试验数据的准确度。任何一种试验机试验的轴承大小都是有一定范围的，结构设计的主要目的就是要解决转速、载荷

4、和轴承尺寸范围的矛盾。1.1桥式结构：主要用于寿命机、一次可试深沟球轴承或短圆柱轴承四套、试验角接触轴承或圆锥滚子轴承二套。该主体结构特点是加工精度高，适用于高转速试验。1.2悬臂结构：每次只能试验一套轴承，拆装方便，测试方便，可用于润滑状态测试，油膜厚度测试，内圆温度测试以及轴心运动轨道等测试，适用于性能试验及研究。1.3组合式结构：实际也是一种桥式结构，有三个活动的方块在方箱内，试验轴承跨距在一定范围内可调，该结构紧凑，试验轴承的范围较大。由于支撑试验轴承的衬套没有固定，因为转速较低。当转速超过一定值后，整机振动较大，影响试验效果2测试技术测试技术是试验机的关键技术，其性能的优劣直接

5、影响数据的准确性。随着计算机技术的发展，测试技术发展很快，常用的测试方式均采用不同类型计算机测试，在计算机和传感器之间安装接口电路（滤波等信号处理系统）测试频率、测试精度由计算机和传感器确定。2.1单片机测试：这种测试方法简单、成本低，但是内存比较小，对数据要求高的试验机一般不采用这种系统。2.2计算机直接测试：A+24VM（A）GND计轴承温度传感器1ST1ST1D12C（径）E26A电ST2ST2算ACL-8112加放液轴承温度传感器2载大比YV1PCLD-8115E14A比器E28A例PCLD-8115ACL-8112例调阀ST3轴承温度传感器3ST3机阀节（径向）D/AA/DST

6、4G12C（轴）H26A电轴承温度传感器4ST4滤数加放液A+24V数载大比ZD模H14A比器H28A例YV2ZD波模例调阀振动传感器放大器转阀节（轴向）调数据M（A）换SP1理转径向压力传感器SP1板换线SP2轴向压力传感器SP2J1继电器功率板I/OB+24V4路M(B)ACL-8112J2J290KRJC7O口J3SG+通讯口总停用控制继电器变频器SG-RS485J4工业控制计算机图1试验机测试控制原理图测试结构如图1示：由传感器、滤波器、A/D转换和计算机组成。能存储大量信息，可记录轴承的全部试验数据，记录间隔按秒、分、时可以任意设置，可以真正做到无人看守、无人记录。但由于受CP

7、U的限制，采样频率较低，每秒钟采样低于100次，若需要更高的采样频率，则CPU只能停止其他工作，在某一段时间内采样频率每秒可达几千次。采样精度则根据A/D采集卡的位数确定，一般高于0.1%2.3计算机网络测试：对于测量的参数很多、又要求采集频率很高的测试系统，则采用网络测试。即计算机上、下位机测试。上位机只管理系统，读取数据进行处理；而下位机采用单片机或PLC单独测试数据存入下位机中存储器，当存储器即将存满后，将数据传送到上位机。下