一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置

摘要

一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置，包括摄像头、底座、位于底座上方的导向板、加载块和加载触头，底座的上表面上设置有容纳待检测滚子的固定腔，导向板处于固定腔的上方，导向板上设有插槽，在插槽内插入有测试片，测试片的上端固定在加载块的下部，加载块的上部与加载触头接触，摄像头设置在测试片的一侧，用于拍摄测试片的变形量。本发明通过加载触头、加载块和测试片对滚子进行施加应力，并通过摄像头检测测试片的变形量，最后根据测试片的变形量分析出滚子的接触力分布，从而为滚动轴承滚子的设计、制造和选用提供依据，确保装备的可靠性和安全性，降低轴承的故障率。

说明书

技术领域

本发明涉及到机械领域中轴承的检测，具体的说是一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置。

背景技术

圆柱滚子轴承在装备制造业中应用广泛，轴承中的滚子质量直接决定轴承的寿命，影响装备的运行可靠性和稳定性。对于用于航空、航天和高铁的滚子轴承而言，其服役条件更为苛刻，往往要在高速、高温等恶劣环境下工作，同时还要求其高可靠性。轴承滚子上的接触力分布直接决定了轴承的可靠性，检测用于航空、航天和高铁上的轴承滚子接触力非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置，通过该装置来检测滚子的接触力分布情况，从而为滚动轴承滚子的设计、制造和选用提供依据，确保装备的可靠性和安全性，降低轴承的故障率。

本发明为实现上述技术目的提供的技术方案为：一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置，包括摄像头、底座、位于底座上方的导向板和加载触头，其中，底座的上表面上设置有容纳待检测滚子的固定腔，固定腔的两侧设置有支架，导向板固定在支架上并处于固定腔的上方，导向板上设置有贯通其厚度方向的插槽，在插槽内插入有测试片，测试片的下端与固定腔内待检测滚子的表面接触，上端固定在一个加载块的下部，加载块的上部与加载触头接触，从而使加载触头的加载力通过加载块和测试片施加在待检测滚子的圆柱面母线，所述摄像头设置在测试片的一侧，用于拍摄测试片的变形量。

所述固定腔为矩形，在其相邻的两侧均设置有与其连通的固定槽，固定槽内设置有固定块，通过两个固定块对待检测滚子进行定位固定。

所述两个固定槽的侧壁上设置有贯通螺纹孔，在贯通螺纹孔内设置螺栓，通过拧动螺栓使其带动固定块顶紧待检测滚子。

所述支架的上表面设置有卡槽，导向板固定在该卡槽内。

所述卡槽的侧壁上和导向板的侧面设置有通孔和螺纹孔，两侧各有一螺栓穿过卡槽侧壁上的通孔后拧入导向板侧面的螺纹孔内，从而将导向板固定在卡槽内。

所述导向板上插槽的两侧设置有两个导向柱，加载块通过其上的两个通孔穿设在这两个导向柱上。

本发明中，可以将摄像头通过数据采集装置与计算机连接，其采集的测试片变形信息直接传递给计算机进行分析和处理。

有益效果：本发明通过将滚子固定在基座上，然后通过加载触头、加载块和测试片对滚子进行施加应力，并通过摄像头检测测试片的变形量，最后根据测试片的变形量分析出滚子的接触力分布，从而为滚动轴承滚子的设计、制造和选用提供依据，确保装备的可靠性和安全性，降低轴承的故障率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为底座的结构示意图；

图3为导向板的结构示意图；

图4为导向板和底座的装配图；

图5为加载块和测试片的结构示意图；

图6为加载块、测试片和导向板的装配图；

附图标记：1、底座，101、固定腔，102、支架，103、固定槽，104、固定块，105、卡槽，2、导向板，201、插槽，202、导向柱，3、加载触头，4、待检测滚子，5、测试片，6、加载块，7、摄像头。

具体实施方式

如图所示，一种滚动轴承滚子的接触力分布检测装置，包括摄像头7、底座1、位于底座1上方的导向板2和加载触头3，加载触头3与载荷施加装置连接，其中，底座1的上表面上设置有容纳待检测滚子4的固定腔101，固定腔101的两侧设置有支架102，导向板2固定在支架102上并处于固定腔101的上方，导向板2上设置有贯通其厚度方向的插槽201，在插槽201内插入有测试片5，测试片5的下端与固定腔101内待检测滚子4的表面接触，上端固定在一个加载块6的下部，加载块6的上部与加载触头3接触，从而使加载触头3的加载力通过加载块6和测试片5施加在待检测滚子4的圆柱面母线上，所述摄像头7设置在测试片5的一侧，用于拍摄测试片5的变形量。

以上为本发明的基本实施方式，可在以上基础上做进一步的改进、优化或限定：

如，所述固定腔101为矩形，在其相邻的两侧均设置有与其连通的固定槽103，固定槽103内设置有固定块104，通过两个固定块104对待检测滚子4进行定位固定；

进一步的，所述两个固定槽103的侧壁上设置有贯通螺纹孔，在贯通螺纹孔内设置螺栓，通过拧动螺栓使其带动固定块104顶紧待检测滚子4；

又如，所述支架102的上表面设置有卡槽105，导向板2固定在该卡槽105内；

进一步的，所述卡槽105的侧壁上和导向板2的侧面分别设置有通孔和螺纹孔，一螺栓穿过卡槽105侧壁上的通孔后拧入导向板2侧面的螺纹孔内，从而将导向板2固定在卡槽105内；

再如，所述导向板2上插槽201的两侧设置有两个导向柱202，加载块6通过其上的两个通孔穿设在这两个导向柱202上，这样在施加载荷时能确保载荷的垂直施加；

最后，摄像头7与数据采集系统连接，将采集的测试片5变形量传递给数据采集系统，数据采集系统对变形量进行分析、测算，最终得到滚子的接触力分布。

该检测装置的使用步骤如下：

1）将待检测滚子4放置于底座1的固定腔101内，然后将两个固定块104分别放置在两个固定槽104内，并通过拧动螺栓使其带动固定块104顶紧待检测滚子4，从而完成待检测滚子4的固定；

2）将导向板2固定在支架102上，螺栓通过支架102的通孔，利用导向板2上的螺栓孔与支架102连接；

3）将加载块6上的通孔穿入导向柱202内，从而使加载块6放置于导向板2上，且使测试片5穿入插槽201内；

4）与载荷施加装置连接的加载触头3将载荷施加给加载块6，从而使测试片5与待检测滚子4的表面接触并产生变形；

5）摄像头7采集测试片5的变形信息，并将其传递给数据采集系统，数据采集系统对变形信息进行分析处理，从而得到滚子的接触力。