电机轴承的试验装置
技术领域
本发明涉及轴承检测
技术领域
，特别是一种电机轴承的试验装置。背景技术
目前，新能源汽车越来越多，电机轴承是新能源汽车中不可缺少的部件，新能源汽车中的电机轴承需要在电流条件下工作，而现有技术中，电机轴承在电流条件下的性能和使用寿命无法检测，无法验证轴承在电流通过条件下是否能达到规定的使用寿命，以及轴承在运行过程中的温度和振动变化情况，所以急需一种能在电流条件下测量轴承的性能的试验装置，为新能源汽车提供更加安全可靠的电机轴承，提升新能源汽车的安全性能和可靠性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种能用于检测电机轴承在电流条件下的温度值和振动值的试验装置。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种电机轴承的试验装置，包括检测台，所述检测台上设置有驱动组件以及轴承固定组件，所述轴承固定组件包括轴壳、轴向作动器和径向作动器，所述轴向作动器和径向作动器分别沿轴壳的轴向和径向设置，并连接在轴壳上，所述轴壳上设置有轴承安装腔，所述驱动组件与轴壳之间形成待测工位，所述待测工位上设置有温度传感器和振动传感器，所述待测工位上还设置有电源组件。
上述技术方案中，电源组件用于给待测轴承通电，使待测轴承能在电流通过的条件下运转，待测轴承的外圈与轴壳固定连接，内圈与驱动组件连接，通过温度传感器和振动传感器测量待测轴承在规定条件下运行时的温度值和振动值，优选的温度传感器采用非接触式温度传感器，如辐射测温仪表，检测效果好，轴向作动器和径向作动器的设置是为了模拟轴承工作时的真实环境，轴向作动器和径向作动器可提供轴向载荷和径向载荷，使检测的精度更高。
作为本发明的进一步设置，所述电源组件包括24V的供电电源以及分别与待测轴承的外圈和内圈连接的负极碳刷和正极碳刷，所述供电电源的负极和正极分别与负极碳刷和正极碳刷连接。
上述技术方案中，正极碳刷设置在轴承安装腔的底面上，其与待测轴承的内圈抵接，负极碳刷设置在轴承安装腔的端口处，其与待测轴承的外圈抵接，正极碳刷和负极碳刷充当供电电源正负极的接触端，导电效果好。
作为本发明的进一步设置，所述正极碳刷上设置有弹性补偿结构，所述轴壳上设置有供正极碳刷安装并导向移动的导向通道，所述导向通道沿轴壳的轴向设置，所述导向通道的内壁上设置有绝缘涂层，所述弹性补偿结构包括设置在轴壳上的弹簧通道、设置在弹簧通道内的预紧弹簧以及抵接在预紧弹簧上的预紧螺钉，所述弹簧通道与导向通道同轴设置且相互连通，所述预紧弹簧抵接在正极碳刷上。
上述技术方案中，内圈在驱动组件的驱动下会做旋转运动，因此待测轴承的内圈与正极碳刷之间会存在转动摩擦，所以正极碳刷会有磨损，弹性补偿结构就是为了补偿正极碳刷的磨损，预紧弹簧抵接在正极碳刷上，使正极碳刷始终抵接在待测轴承的内圈上，预紧弹簧位于预紧螺钉和正极碳刷之间，预紧螺钉对预紧弹簧进行定位，预紧螺钉还可用于调节预紧弹簧对正极碳刷的弹性力，导线通道内壁上的绝缘涂层的设置是为了保障电流能沿唯一通路流过，避免漏电，结构简单，操作方便。
作为本发明的进一步设置，所述轴壳上设置有供连接正极碳刷和供电电源的正极的导线穿过的导线通道，所述导线通道沿轴壳的径向分布并与导向通道连通。
上述技术方案中，导线通道的设置壳方便供电电源的正极与正极碳刷连接，导线通道与导向通道相互垂直，且导线通道需要具有一定的宽度，方便导线跟着正极碳刷移动，因正极碳刷在补偿磨损时，会沿导向通道的轴向移动，此时导线也会跟着移动。
作为本发明的进一步设置，所述轴壳上设置有供温度传感器和振动传感器插入并与轴承安装腔连通的温度检测孔和振动检测孔。
上述技术方案中，温度传感器和振动传感器分别设置在温度检测孔和振动检测孔内，待测轴承振动时，会带动轴壳一起振动，所以检测轴壳的振动值也可，温度传感器检测时靠近待测轴承，精度高，检测方便。
作为本发明的进一步设置，所述轴向作动器上设置有轴向力传感器，所述径向作动器上设置有径向力传感器。
上述技术方案中，轴向力传感器和径向力传感器可分别用于检测轴向载荷和径向载荷的竖直，模拟不同的工作环境，应用范围广。
作为本发明的进一步设置，所述驱动组件包括驱动待测轴承的内圈转动的主轴、供主轴安装的主轴座以及驱动主轴转动的电机，所述电机与主轴之间通过皮带和两皮带轮传动。
上述技术方案中，通过皮带和两皮带轮传动，传动效率高，结构简单，成本低。
作为本发明的进一步设置，所述主轴包括与待测轴承的内圈连接的工装轴、连接工装轴和皮带轮的传动轴以及固定工装轴和传动轴的螺杆，其中一个所述皮带轮套设在传动轴上，另外一个所述皮带轮连接在电机的输出轴上，两所述皮带轮通过皮带连接传动，所述螺杆穿设在传动轴上，其一端与传动轴构成限位配合，另一端与工装轴螺纹连接实现工装轴与传动轴的固定连接。
上述技术方案中，工作轴与待测轴承的内圈连接，工装轴与传动轴通过螺杆固定连接，转动轴与主轴座之间设置有必要的轴承，避免传动轴与主轴座相互磨损，主轴座固定在检测台上，对主轴起支撑作用，结构简单，安装方便。
作为本发明的进一步设置，所述传动轴与工装轴插接配合，所述传动轴上设置有供工装轴插入的锥形孔，所述工装轴上具有与锥形孔适配的锥形部，所述锥形部嵌入锥形孔后与螺杆螺纹连接。
上述技术方案中，优选的此处锥形孔成圆台型，锥形部的外周面与锥形孔的内周面贴合，安装时可保障工装轴与传动轴的同轴度，减小摩擦。
作为本发明的进一步设置，所述工装轴和轴壳的外表面均设置有绝缘涂层。
上述技术方案中，优选的绝缘涂层设置在工装轴和轴壳与待测轴承接触的外表面即可，保障电流沿唯一路径流通，检测精度高。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
附图说明
附图1为本发明具体实施例结构剖视图；
附图2为本发明具体实施例局部结构剖视图；
附图3为附图2的A-A剖视图。
具体实施方式
本发明的具体实施例如图1-3所示，一种电机轴承的试验装置，包括检测台1，所述检测台1上设置有驱动组件2以及轴承固定组件3，所述轴承固定组件3包括轴壳31、轴向作动器32和径向作动器33，所述轴向作动器32和径向作动器33分别沿轴壳31的轴向和径向设置，并连接在轴壳31上，所述轴壳31上设置有轴承安装腔311，所述驱动组件2与轴壳31之间形成待测工位01，所述待测工位01上设置有温度传感器和振动传感器，所述待测工位01上还设置有电源组件4。
电源组件4用于给待测轴承5通电，使待测轴承5能在电流通过的条件下运转，待测轴承5的外圈51与轴壳31固定连接，内圈52与驱动组件2连接，通过温度传感器和振动传感器测量待测轴承5在规定条件下运行时的温度值和振动值，优选的温度传感器采用非接触式温度传感器，如辐射测温仪表，检测效果好，轴向作动器32和径向作动器33的设置是为了模拟轴承工作时的真实环境，轴向作动器32和径向作动器33可提供轴向载荷和径向载荷，使检测的精度更高。
上述电源组件4包括24V的供电电源41以及分别与待测轴承5的外圈51和内圈52连接的负极碳刷42和正极碳刷43，所述供电电源41的负极和正极分别与负极碳刷42和正极碳刷43连接。正极碳刷43设置在轴承安装腔311的底面上，其与待测轴承5的内圈52抵接，负极碳刷42设置在轴承安装腔311的端口处，其与待测轴承5的外圈51抵接，正极碳刷43和负极碳刷42充当供电电源41正负极的接触端，导电效果好。
上述正极碳刷43上设置有弹性补偿结构6，所述轴壳31上设置有供正极碳刷43安装并导向移动的导向通道312，所述导向通道312沿轴壳31的轴向设置，所述导向通道312的内壁上设置有绝缘涂层3121，所述弹性补偿结构6包括设置在轴壳31上的弹簧通道61、设置在弹簧通道61内的预紧弹簧62以及抵接在预紧弹簧62上的预紧螺钉63，所述弹簧通道61与导向通道312同轴设置且相互连通，所述预紧弹簧62抵接在正极碳刷43上。内圈52在驱动组件2的驱动下会做旋转运动，因此待测轴承5的内圈52与正极碳刷43之间会存在转动摩擦，所以正极碳刷43会有磨损，弹性补偿结构6就是为了补偿正极碳刷43的磨损，预紧弹簧62抵接在正极碳刷43上，使正极碳刷43始终抵接在待测轴承5的内圈52上，预紧弹簧62位于预紧螺钉63和正极碳刷43之间，预紧螺钉63对预紧弹簧62进行定位，预紧螺钉63还可用于调节预紧弹簧62对正极碳刷43的弹性力，导线通道313内壁上的绝缘涂层3121的设置是为了保障电流能沿唯一通路流过，避免漏电，结构简单，操作方便。
上述轴壳31上设置有供连接正极碳刷43和供电电源41的正极的导线411穿过的导线通道313，所述导线通道313沿轴壳31的径向分布并与导向通道312连通。导线通道313的设置壳方便供电电源41的正极与正极碳刷43连接，导线通道313与导向通道312相互垂直，且导线通道313需要具有一定的宽度，方便导线跟着正极碳刷43移动，因正极碳刷43在补偿磨损时，会沿导向通道312的轴向移动，此时导线也会跟着移动。
上述轴壳31上设置有供温度传感器和振动传感器插入并与轴承安装腔311连通的温度检测孔314和振动检测孔315。温度传感器和振动传感器分别设置在温度检测孔314和振动检测孔315内，待测轴承5振动时，会带动轴壳31一起振动，所以检测轴壳31的振动值也可，温度传感器检测时靠近待测轴承5，精度高，检测方便。
上述轴向作动器32上设置有轴向力传感器321，所述径向作动器33上设置有径向力传感器331。轴向力传感器321和径向力传感器331可分别用于检测轴向载荷和径向载荷的竖直，模拟不同的工作环境，应用范围广。
上述驱动组件2包括驱动待测轴承5的内圈52转动的主轴、供主轴安装的主轴座21以及驱动主轴转动的电机22，所述电机22与主轴之间通过皮带和两皮带轮221传动。通过皮带和两皮带轮221传动，传动效率高，结构简单，成本低。
上述主轴包括与待测轴承5的内圈52连接的工装轴23、连接工装轴23和皮带轮221的传动轴24以及固定工装轴23和传动轴24的螺杆25，其中一个所述皮带轮221套设在传动轴24上，另外一个所述皮带轮221连接在电机22的输出轴上，两所述皮带轮221通过皮带连接传动，所述螺杆25穿设在传动轴24上，其一端与传动轴24构成限位配合，另一端与工装轴23螺纹连接实现工装轴23与传动轴24的固定连接。工作轴与待测轴承5的内圈52连接，工装轴23与传动轴24通过螺杆25固定连接，转动轴与主轴座21之间设置有必要的轴承，避免传动轴24与主轴座21相互磨损，主轴座21固定在检测台1上，对主轴起支撑作用，结构简单，安装方便。
上述传动轴24与工装轴23插接配合，所述传动轴24上设置有供工装轴23插入的锥形孔241，所述工装轴23上具有与锥形孔241适配的锥形部231，所述锥形部231嵌入锥形孔241后与螺杆25螺纹连接。优选的此处锥形孔241成圆台型，锥形部231的外周面与锥形孔241的内周面贴合，安装时可保障工装轴23与传动轴24的同轴度，减小摩擦。
上述工装轴23和轴壳31的外表面也设置有绝缘涂层3121。优选的绝缘涂层3121设置在工装轴23和轴壳31与待测轴承5接触的外表面即可，保障电流沿唯一路径流通，检测精度高。
电机22通过两带轮和皮带驱动传动轴24旋转，传动轮通过工装轴23带动待测轴承5转动，拉紧螺杆25将工装轴23和传动轴24固定为一体。通过轴向作动器32和径向作动器33分别施加轴向载荷和径向载荷，轴向力传感器321和径向力传感器331分别测量轴向载荷和径向载荷的大小。通过供电电源41对待测轴承5施加电流负载。通过温度传感器和振动传感器测量试验轴承在规定条件下运行时的温度值和振动值。待测轴承5装入轴壳31中，待测轴承5和轴壳31组成的组件安装在工装轴23上，工装轴23旋转带动待测轴承5内圈52旋转，从而驱动待测轴承5转动，轴壳31和待测轴承5外圈51在径向载荷作用下保持静止。供电电源41正极和正极碳刷43连接在一起接通待测轴承5内圈52，供电电源41负极和负极碳刷42连接在一起接通待测轴承5外圈51，电流通过内圈52和钢球流向外圈51从而形成完整电流回路。为得到和实际工况相同的电流条件，工装轴23和待测轴承5内圈52接触面及轴壳31和待测轴承5外圈51接触面均喷涂有绝缘涂层3121。为补偿正极碳刷43在轴承转动过程中的磨损，通过预紧螺钉63和预紧弹簧62将正极碳刷43压紧在待测轴承5内圈52端面。电机22、轴向作动器32、径向作动器33等可由控制器设定并控制，此处不做赘述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。
