根據(jù)關(guān)節(jié)軸承運(yùn)動(dòng)形式和承載特點(diǎn),引出了關(guān)節(jié)軸承壽命
試驗(yàn)機(jī)49種理論構(gòu)型，將現(xiàn)有壽命試驗(yàn)機(jī)歸納為４種構(gòu)型,并對(duì)每種構(gòu)型典型的壽命試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了分析。
一、單軸擺動(dòng)單方向加載構(gòu)型
目前,大部分關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)均采用單軸擺動(dòng)單方向加載的構(gòu)型,如關(guān)節(jié)軸承模塊化壽命試驗(yàn)機(jī),其示意圖見圖４。該試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由伺服電機(jī)通過撓性聯(lián)軸器、扭矩儀、萬向聯(lián)軸器、傳動(dòng)軸帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)芯軸沿C軸往復(fù)擺動(dòng),使得與實(shí)驗(yàn)芯軸配合的軸承內(nèi)圈相對(duì)于外圈沿C軸往復(fù)擺動(dòng);加載形式為由壓力機(jī)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(duì)于內(nèi)圈沿Y軸方向產(chǎn)生作用力,從而實(shí)現(xiàn)單軸擺動(dòng)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(duì)內(nèi)圈沿Y軸方向產(chǎn)生移動(dòng)。
二、單軸擺動(dòng)雙方向加載構(gòu)型
該構(gòu)型試驗(yàn)機(jī)(如熱感應(yīng)式關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī))示意圖見圖７。該試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由液壓往復(fù)驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)芯軸沿C軸往復(fù)擺動(dòng),也使得軸承內(nèi)圈相對(duì)于外圈沿C軸往復(fù)擺動(dòng)；加載形式為雙向復(fù)合加載,即Y 軸方向和Z軸方向復(fù)合加載。Y軸方向通過氣動(dòng)裝置使軸承外圈向內(nèi)圈施加徑向載荷,同時(shí)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(dòng)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(duì)內(nèi)圈沿Y軸和Z軸方向同時(shí)產(chǎn)生移動(dòng)。
三、雙軸擺動(dòng)單向加載構(gòu)型
此構(gòu)型試驗(yàn)機(jī)(如復(fù)合擺動(dòng)式關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī))原理圖見圖９,該試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)為雙軸復(fù)合擺動(dòng),即沿A軸和C軸方向復(fù)合擺動(dòng),A軸方向由減速電機(jī)通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動(dòng)軸承夾具實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng),使得與軸承夾具配合的外圈相對(duì)內(nèi)圈沿A軸往復(fù)擺動(dòng);同時(shí)C軸方向由減速電機(jī)通過搖桿機(jī)構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)芯軸實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng),使得軸承內(nèi)圈相對(duì)外圈沿C軸往復(fù)擺動(dòng)；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(dòng)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(duì)內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動(dòng)。
四、A軸和B軸復(fù)合擺動(dòng)構(gòu)型
此構(gòu)型試驗(yàn)機(jī)(如直升機(jī)自動(dòng)傾斜器球鉸自潤(rùn)滑關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī))示意圖見圖11。該試驗(yàn)機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)為雙軸復(fù)合擺動(dòng),即沿A軸和B軸方向復(fù)合擺動(dòng),A軸和B軸方向同時(shí)由調(diào)頻電機(jī)通過萬向聯(lián)軸器、搖桿機(jī)構(gòu)、拉壓傳感器、傳動(dòng)桿帶動(dòng)軸承夾具往復(fù)擺動(dòng)；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(dòng)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(duì)內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動(dòng)。
實(shí)驗(yàn)人員可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?選取不同構(gòu)型的壽命試驗(yàn)機(jī),如研究關(guān)節(jié)軸承摩擦磨損機(jī)理,應(yīng)選取單軸擺動(dòng)單方向加載構(gòu)型進(jìn)行實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)軸承壽命,應(yīng)選取多軸擺動(dòng)構(gòu)型進(jìn)行實(shí)驗(yàn).下一步研究將完善現(xiàn)有關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)型,并著重發(fā)展多維運(yùn)動(dòng)構(gòu)型試驗(yàn)機(jī);針對(duì)同種構(gòu)型試驗(yàn)機(jī),在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)化檢測(cè)方式、重視關(guān)鍵部件選取,從而共同推動(dòng)關(guān)節(jié)軸承研究與應(yīng)用的發(fā)展。
