根據(jù)關(guān)節(jié)軸承運動形式和承載特點,引出了關(guān)節(jié)軸承壽命
試驗機49種理論構(gòu)型，將現(xiàn)有壽命試驗機歸納為４種構(gòu)型,并對每種構(gòu)型典型的壽命試驗機進行了分析。
一、單軸擺動單方向加載構(gòu)型
目前,大部分關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機均采用單軸擺動單方向加載的構(gòu)型,如關(guān)節(jié)軸承模塊化壽命試驗機,其示意圖見圖４。該試驗機運動系統(tǒng)由伺服電機通過撓性聯(lián)軸器、扭矩儀、萬向聯(lián)軸器、傳動軸帶動實驗芯軸沿C軸往復擺動,使得與實驗芯軸配合的軸承內(nèi)圈相對于外圈沿C軸往復擺動;加載形式為由壓力機通過液壓缸、壓力傳感器沿Y軸方向?qū)S承夾具施加載荷,使得與加載T形板接觸的外圈相對于內(nèi)圈沿Y軸方向產(chǎn)生作用力,從而實現(xiàn)單軸擺動單方向加載的構(gòu)型。關(guān)節(jié)軸承在磨損過程中,軸承外圈相對內(nèi)圈沿Y軸方向產(chǎn)生移動。
二、單軸擺動雙方向加載構(gòu)型
該構(gòu)型試驗機(如熱感應式關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機)示意圖見圖７。該試驗機運動系統(tǒng)由液壓往復驅(qū)動裝置帶動實驗芯軸沿C軸往復擺動,也使得軸承內(nèi)圈相對于外圈沿C軸往復擺動；加載形式為雙向復合加載,即Y 軸方向和Z軸方向復合加載。Y軸方向通過氣動裝置使軸承外圈向內(nèi)圈施加徑向載荷,同時Z軸方向通過液壓裝置使內(nèi)外圈之間產(chǎn)生軸向作用力,從而構(gòu)成單軸擺動雙方向加載的構(gòu)型。在關(guān)節(jié)軸承磨損過程中,軸承外圈相對內(nèi)圈沿Y軸和Z軸方向同時產(chǎn)生移動。
三、雙軸擺動單向加載構(gòu)型
此構(gòu)型試驗機(如復合擺動式關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機)原理圖見圖９,該試驗機運動系統(tǒng)為雙軸復合擺動,即沿A軸和C軸方向復合擺動,A軸方向由減速電機通過曲柄搖桿機構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動軸承夾具實現(xiàn)往復擺動,使得與軸承夾具配合的外圈相對內(nèi)圈沿A軸往復擺動;同時C軸方向由減速電機通過搖桿機構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動實驗芯軸實現(xiàn)往復擺動,使得軸承內(nèi)圈相對外圈沿C軸往復擺動；加載形式為由液壓系統(tǒng)沿X軸方向?qū)S承夾具施加載荷,使得軸承內(nèi)外圈之間產(chǎn)生作用力,從而構(gòu)成雙軸擺動單方向加載的構(gòu)型。在關(guān)節(jié)軸承磨損過程中,軸承外圈相對內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動。
四、A軸和B軸復合擺動構(gòu)型
此構(gòu)型試驗機(如直升機自動傾斜器球鉸自潤滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗機)示意圖見圖11。該試驗機運動系統(tǒng)為雙軸復合擺動,即沿A軸和B軸方向復合擺動,A軸和B軸方向同時由調(diào)頻電機通過萬向聯(lián)軸器、搖桿機構(gòu)、拉壓傳感器、傳動桿帶動軸承夾具往復擺動；加載形式為由液壓系統(tǒng)沿X軸方向通過液壓缸、鋼絲繩向軸承夾具施加載荷,使得軸承內(nèi)外圈之間產(chǎn)生作用力,從而構(gòu)成雙軸擺動單方向加載的構(gòu)型。在關(guān)節(jié)軸承磨損過程中,軸承外圈相對內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動。
實驗人員可根據(jù)實驗目的,選取不同構(gòu)型的壽命試驗機,如研究關(guān)節(jié)軸承摩擦磨損機理,應選取單軸擺動單方向加載構(gòu)型進行實驗,評價關(guān)節(jié)軸承壽命,應選取多軸擺動構(gòu)型進行實驗.下一步研究將完善現(xiàn)有關(guān)節(jié)軸承試驗機構(gòu)型,并著重發(fā)展多維運動構(gòu)型試驗機;針對同種構(gòu)型試驗機,在設(shè)計過程中應統(tǒng)一設(shè)計標準、優(yōu)化檢測方式、重視關(guān)鍵部件選取,從而共同推動關(guān)節(jié)軸承研究與應用的發(fā)展。
