帶防塵蓋的軸承主要應(yīng)用于多灰塵的環(huán)境當(dāng)中，其主要作用就是達到防塵效果，保證機械的正常運轉(zhuǎn)。研究均勻的灰塵氣氛對各種轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)的非接觸式或接觸式密封軸承的影響，在一定的運轉(zhuǎn)時間內(nèi)檢測灰塵顆粒的進入量和部位，根據(jù)被試軸承磨損程度、游隙變化來判定密封軸承的密封性。從而為改進密封結(jié)構(gòu)設(shè)計和選用密封材料提供依據(jù)。
一、試驗原理
如圖l所示，主軸電機拖動試驗軸帶動軸承內(nèi)圈一起旋轉(zhuǎn)，揚塵電機帶動灰塵腔，外圈與灰塵腔一起與內(nèi)圈按相反的旋轉(zhuǎn)方向運行時，灰塵腔內(nèi)充有灰塵，模擬灰塵環(huán)境。灰塵介質(zhì)粒度為240#的鉻剛玉粉。根據(jù)試驗要求，主軸電機的轉(zhuǎn)速為0—8000r／min。可無級調(diào)速，并有制動功能，穩(wěn)定狀態(tài)時轉(zhuǎn)速變化小于2％。揚塵電機通過減速電機轉(zhuǎn)變速度，恒定轉(zhuǎn)速為50r／mira,誤差小于2％。
二、試驗裝置
試驗裝置如圖2所示。試驗主體分為傳動軸與試驗軸兩部分。傳動軸采用高速精密角接觸球軸承支承，其驅(qū)動方式為變頻器控制交流電機實現(xiàn)無級調(diào)速，其電機置于機身內(nèi)部，通過柔性高速帶驅(qū)動試驗機主軸以要求的速度旋轉(zhuǎn)，主軸的轉(zhuǎn)速即試件的轉(zhuǎn)速，通過變頻器的控制顯示器來自動顯示。試驗軸上裝有灰塵腔和內(nèi)圈測溫裝置。兩套試驗軸承的內(nèi)圈固定在旋轉(zhuǎn)的試驗機主軸的一端，成為懸臂結(jié)構(gòu)；其外圈裝在密封防塵腔內(nèi)，防塵腔由一小型減速機通過皮帶拖動，以50rvm速度旋轉(zhuǎn)(與主軸旋向相反)。
(1)將傳動部分移至傳動軸末端，而不是放置在主軸中央，因此，更換高速同步齒形帶時也不必拆卸主體部分，而可以直接進行更換。試驗主體采用雙軸結(jié)構(gòu)，分為傳動軸和試驗軸兩部分，兩軸通過螺紋連接成一體。所以更換試驗軸承時，只要拆掉試驗軸，更換軸承即可，而不必拆卸整體，因此使得拆卸更為方便。改變了以往試驗機通用的一根軸，免去了更換試驗軸承時必須拆卸整體的麻煩。這些改進不僅減少了試驗中很多的工作量，提高了試驗的效率，更由于相對減少主體拆卸，使得因裝拆不當(dāng)而造成的試驗失敗也大大減少。
(2)動力采用變頻器調(diào)節(jié)交流電機實現(xiàn)無級調(diào)速，此方法既容易實現(xiàn)，價格又低廉，體積還非常小，精度也很高，是常規(guī)試驗機所無法比擬的。
(3)測溫傳感器采用鉑電阻溫度傳感器，其性能穩(wěn)定，測量精度高，與熱電偶溫度傳感器相比，還具有不需冷端溫度補償和體積小的優(yōu)點。因此在內(nèi)圈測溫裝置中采用了此種傳感器，內(nèi)圈測溫裝置(見圖3)是由彈簧壓頭、傳感器、刷環(huán)引電器和測溫儀表組成。傳感器裝于試驗軸心的細孔內(nèi)，其測頭由彈簧壓頭通過小的徑向孔壓在測試軸承內(nèi)徑上，專門設(shè)計的小型彈簧壓頭裝于軸的小徑向孔內(nèi)，起導(dǎo)向和壓緊測頭作用。它永久性地裝于軸上，能使測頭自由彈起和壓下，因此裝拆試驗軸承時，不需重新裝拆它。傳感器的接線連在專門設(shè)計的滑環(huán)上，滑環(huán)之間、滑環(huán)與軸之間均有絕緣裝置。滑環(huán)隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，電刷通過特制的刷握壓在滑環(huán)上，電刷與滑環(huán)的接觸壓力是由調(diào)節(jié)螺栓和彈簧調(diào)節(jié)控制的。接觸壓力調(diào)好后，由鎖緊裝置固定。電刷與測溫儀表相連，構(gòu)成內(nèi)圈測溫系統(tǒng)。
(4)污染環(huán)境是試驗機設(shè)計的關(guān)鍵。其要求是污染試件的灰塵環(huán)境要均勻。因此灰塵腔的設(shè)計就顯得特別重要。根據(jù)國內(nèi)外資料，對同類試驗機的結(jié)構(gòu)進行了對比分析，在其基礎(chǔ)上做了一些必要的改進。原來試驗機設(shè)置的兩套試驗軸承，一套為雙面進灰，而另一套為單面進灰，這樣會造成兩套軸承進灰不均勻，試驗結(jié)果不準確。現(xiàn)在改為兩套軸承均是雙面進灰，保證了兩套軸承的污染環(huán)境基本一致，使得試驗結(jié)果可靠性提高，其結(jié)構(gòu)如圖4。
其中件1和件3為兩邊端蓋，分別固定在件4灰塵腔外殼兩端，件2相當(dāng)于軸承的外襯套，內(nèi)緣用于固定軸承外圈，外緣通過螺栓與件4固定，件2一圈還規(guī)則地打有孔，目的就是為了灰塵能均勻到達整個腔體各個角落。由于灰塵腔內(nèi)設(shè)有等距擋板，因此把灰塵顆粒連續(xù)帶到主軸上方，灰塵靠自身重量自由下落飛揚，不斷地造成對軸承的污染，以此來測試密封承的防塵性能。不難看出，由于密封灰塵腔結(jié)構(gòu)是固定的，轉(zhuǎn)速是固定的，只要密封腔裝的灰塵是合乎規(guī)范的，那么，灰塵污染環(huán)境就是較固定的。因此可通過對比試驗，對不同的密封材料、結(jié)構(gòu)、工藝方法及不同廠家的產(chǎn)品給予評定。同時，由于試驗機的速度可按要求任意調(diào)節(jié)，這樣就能探索試驗密封效能與速度間的關(guān)系。http://www.805543.com
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