一种汽车主轴旋转疲劳试验台

技术领域

本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种汽车主轴旋转疲劳试验台。

背景技术

在轨道交通领域，很多旋转零部件如轴承，电机转子等在使用过程中容易产生疲劳损伤和功能失效。现有技术不足以为支撑旋转件的寿命计算提供理论依据，而整车试验又对试验的时间和成本造成一定的浪费；无法对旋转零部件的寿命和使用工况进行相应的验证。

发明内容

本发明提供一种汽车主轴旋转疲劳试验台，以克服上述技术问题。

本发明提供一种汽车主轴旋转疲劳试验台，包括，传动单元、加载单元、载荷输出单元和支撑单元；

所述传动单元、所述加载单元和所述载荷输出单元设置于所述支撑单元上，所述传动单元与所述加载单元联动，所述加载单元带动测试工件转动，所述载荷输出单元对所述加载单元施加载荷。

进一步地，所述传动单元包括：电动机、主动轮、从动轮和皮带；

所述电动机的输出端与所述主动轮的输入端相连，所述主动轮与所述从动轮通过所述皮带连接，所述从动轮与所述加载单元及测试工件联动。

进一步地，所述加载单元包括：加载盘、加载器、主梁和第一支撑架；

所述主梁的中部通过所述第一支撑架活动支撑；所述主梁的一端与所述加载器固定连接，所述加载盘与所述从动轮固定连接，所述加载盘与所述从动轮均套设于所述测试工件的一端，所述测试工件另一端固定于工件安装支架上；所述载荷输出单元对所述主梁的另一端施加向下的载荷。

进一步地，所述加载器包括：加载轴承和加载轴承固定板；

两个所述加载轴承固定板夹设有至少一个所述加载轴承，所述加载轴承与所述加载轴承固定板活动连接，所述加载轴承与所述加载盘接触；两个述所述加载轴承固定板与所述主梁的一端固定连接。

进一步地，所述载荷输出单元包括常规载荷输出单元和/或动态载荷输出单元。

进一步地，所述动态载荷输出单元包括：液压油缸、加载支架、第二支撑架；

所述第二支撑架设置于所述支撑单元上，所述加载支架与所述第二支撑架活动连接，所述加载支架的一端与所述液压油缸的输出端连接，所述加载支架的另一端抵住所述主梁的上表面；所述液压油缸向所述加载支架的一端施力时，所述加载支架的另一端向所述主梁的另一端施加向下的载荷。

进一步地，常规载荷输出单元为配重板，所述配重板设置于所述主梁的另一端。

进一步地，还包括：限位支架；所述限位支架固定于所述支撑单元，所述限位支架设置有缺口，所述主梁固定所述加载器的一端位于所述缺口内。

进一步地，所述支撑单元包括：主板、固定钢管及固定支架；

至少两个所述固定钢管设置于所述主板下方，所述固定钢管与所述主板通过所述固定支架固定连接。

本发明通过设置传动单元、加载单元和载荷输出单元，使测试工件在传动单元的作用下旋转的同时，在加载单元和载荷输出单元作用下承受外力，以同步进行转速和力的疲劳检测试验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例整体结构示意图；

图2为本发明实施例另一视角整体结构示意图；

图3为本发明实施例载荷输出单元和加载单元结构示意图；

图4为本发明实施例加载支架和主梁位置关系结构示意图；

图5为本发明实施例加载器整体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种汽车主轴旋转疲劳试验台，如图1所示，包括，传动单元、加载单元、载荷输出单元和支撑单元；

所述传动单元、所述加载单元和所述载荷输出单元设置于所述支撑单元上，所述传动单元与所述加载单元及测试工件5联动，所述加载单元带动测试工件5转动，所述载荷输出单元对所述加载单元施加载荷。

进一步地，所述传动单元包括：电动机1、主动轮2、从动轮4和皮带3；电动机1通过固定在支撑单元上的电机支架17进行支撑，所述电动机1的输出端与所述主动轮2的输入端相连，所述主动轮2与所述从动轮4通过所述皮带3连接，所述从动轮4与所述加载单元联动，电机输出旋转扭矩，通过皮带传动，将扭矩传递给从动轮，本实施例中测试工件为汽车主轴，从动轮与加载盘均与汽车主轴相连接，最终使汽车主轴达到预定的旋转速度。

进一步地，所述加载单元包括：加载盘6、加载器11、主梁16和第一支撑架15.1；

所述主梁16的中部通过所述第一支撑架15.1活动支撑，所述第一支撑架15.1为两个垂直固定在支撑单元上的竖直板，所述主梁16设置于两个竖直板之间，所述主梁16的中部穿设第一固定轴15.2，第一固定轴15.2的两端与两个竖直板固定连接，所述主梁16可绕所述第一固定轴15.2转动；所述主梁16的一端与所述加载器11固定连接，所述加载盘6与所述从动轮4固定连接，所述加载盘6与所述从动轮4均套设于所述测试工件5的一端，所述测试工件5另一端固定于工件安装支架7上；所述载荷输出单元对所述主梁16的另一端施加向下的载荷，此时主梁固定加载器11的一端向上抬起，同时加载器11给加载盘施加力，同时，电机带动主动轮转动，进而通过皮带带动从动轮及固定在其上的加载盘同步转动，使测试工件5达到预定的转速同时受力，并进行综合性疲劳测试。

进一步地，如图5所示，所述加载器11包括：加载轴承11.1和加载轴承固定板11.2；

两个所述加载轴承固定板11.2间夹设有两个所述加载轴承11.1，所述加载轴承11.1与所述加载轴承固定板11.2活动连接，所述加载轴承11.1可在所述加载轴承固定板11.2间转动，所述加载轴承11.1与所述加载盘6接触；两个述所述加载轴承固定板11.2与所述主梁16的一端固定连接，加载轴承11.1与加载盘6做相对运动，载荷输出单元施加的载荷通过加载轴承11.1传递给加载盘6。

进一步地，所述载荷输出单元包括常规载荷输出单元和/或动态载荷输出单元。

进一步地，在本实施例中，所述动态载荷输出单元包括：液压油缸23、加载支架20、第二支撑架18.1；

所述第二支撑架18.1设置于所述支撑单元上，所述加载支架20与所述第二支撑架18.1活动连接，所述加载支架20的一端与所述液压油缸23的输出端连接，如图2及图3所示，所述液压油缸23通过油缸支架22支撑在支撑单元上，所述加载支架20的另一端抵住所述主梁16的上表面；所述液压油缸23向所述加载支架20的一端施力时，所述加载支架20的另一端向所述主梁16的另一端施加向下的载荷。

具体而言，如图4所示，所述第二支撑架18.1为两个垂直固定在支撑单元上的三角形钢板；加载支架20为两个L型钢板，两个L型钢板的一端固定连接液压油缸23的输出端，两个L型钢板的直角处通过第二固定轴18.2与三角形钢板连接，第二固定轴18.2穿设两个L型钢板的直角处，第二固定轴18.2的两端分别与两个三角形钢板固定连接；两个L型钢板的另一端抵住主梁的顶面，当液压油缸23给L型钢板的一端施加力，L型钢板绕第二固定轴18.2转动，使得L型钢板的另一端向下压主梁，以施加向下的载荷，通过液压油缸23给测试工件5施加以间歇性的冲击荷载进行疲劳测试。

进一步地，测试工件5施加以持续稳定的荷载，常规载荷输出单元为配重板21，所述配重板21设置于所述主梁16的另一端；配重板21用来放置配重块，配重块可为铁块或其他能够给主梁另一端施加向下的力的结构，根据杠杆比来调整配重块的质量以施加常规载荷。

进一步地，还包括：限位支架13；所述限位支架13固定于所述支撑单元，所述限位支架13设置有缺口，所述主梁16固定所述加载器11的一端位于所述缺口内。

具体而言，限位支架13为带有缺口的钢板，限位支架13通过多个固定块12与支撑单元固定连接，主梁16固定所述加载器11的一端位于所述缺口内保证主梁不会向下运动，使加载轴承11.1远离加载盘，造成无法给加载盘施加载荷的后果，同时防止加载器在水平方向上运动，偏离载荷加载位置；使整个结构简单，紧凑。

进一步地，所述支撑单元包括：主板8、固定钢管9及固定支架14；

至少两个所述固定钢管9设置于所述主板8下方，所述主板8为不锈钢板，所述固定钢管9与所述主板8通过所述固定支架14固定连接，使所述主板8上的各个结构能够稳定运行。

本发明的工作原理如下：

根据试验目的，由电动机带动皮带，使测试工件按照所需速度旋转起来。将一定的配重块放置在配重板上，通过主梁的杠杆机构，使加载器作用在旋转的测试工件上，来施加常规载荷。设定好液压油缸的工作时间和压力值，通过加载支架将油缸的力传递到主梁上，最终实现加载器施加冲击载荷的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。