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一种球轴承的轴向载荷测试方法

阅读：642发布：2021-06-14

专利汇可以提供一种球轴承的轴向载荷测试方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种球轴承的轴向载荷测试方法，将被测球轴承(10)套在定位定心座(9)上并置于定位支承(11)下端，空气主轴 (7)上端联接定位定心座而其下端联接轴向拖架(6)和气缸 (3)，气缸配置调整螺母 (2)、锁紧螺母(1)，底座(5)配置进气孔(5.1)、排气孔(5.2)、进排气孔(5.3)、轴承套(8)、端盖(4)，通过进排气孔向底座等形成的密闭气室内通入P1以及P压力的压缩空气使空气主轴在无摩擦状态下能轻松转动，通过P压力的压缩空气对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级加载轴向载荷，则被测球轴承的轴向载荷，该方法可靠，操作简单。，下面是一种球轴承的轴向载荷测试方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法涉及到一套测试装置，所述测试装置包含锁紧螺母(1)、调整螺母(2)、气缸(3)、端盖(4)、底座(5)、轴向拖架(6)、空气主轴(7)、轴承套(8)、定位定心座(9)、定位支承(11)，其中空气主轴(7)在外径给定情况下的有效截面积用S表示，空气主轴(7)在外径给定情况下经测重用W1表示，轴向拖架(6)经测重用W2表示，定位定心座(9)经测重用W3表示，被测球轴承(10)经测重用W4表示，被测球轴承(10)被加载的轴向载荷用F表示，则，P表示密闭气室的压力；其特征是：将被测球轴承(10)的内
圈套在定位定心座(9)上端的圆柱内，被测球轴承(10)的外圈置于已固定的定位支承(11)下端，定位定心座(9)下端的凸台与空气主轴(7)上端的凹槽联接，空气主轴(7)下端的内孔中配置有带L型挂钩的轴向拖架(6)，所述L型挂钩挂在气缸(3)活塞杆上端球冠状处配置的环形凹槽内，气缸(3)活塞杆的下端依次配置调整螺母(2)、锁紧螺母(1)，具有三个台阶内孔的底座(5)经过固定后被套接在空气主轴(7)上，底座(5)上端的台阶内孔中装配轴承套(8)且轴承套(8)内径与空气主轴(7)外径匹配，底座(5)上端的台阶内孔中所配置的进气孔(5.1)正对轴承套(8)上所配置的环形进气凹槽，与所述环形进气凹槽轴向相联通的轴承套(8)上还配置有数条环形节流凹槽，每条所述环形节流凹槽内均匀布有数个径向节流内孔，底座(5)中间的台阶内孔内径小于底座(5)上端的台阶内孔内径而大于空气主轴(7)的外径，在底座(5)中间的台阶内孔内配置排气孔(5.2)，底座(5)下端的台阶内孔内径小于底座(5)中间的台阶内孔内径，在底座(5)下端的台阶内孔内配置进排气孔(5.3)，底座(5)的下端通过螺栓联接端盖(4)，端盖(4)的内孔套接在气缸(3)的上端盖上，底座(5)的中间台阶内孔与其下端台阶内孔之间形成内凸台孔，所述内凸台孔内径与空气主轴(7)外径匹配，所述内凸台孔、空气主轴(7)、所述法兰以及端盖(4)形成密闭气室，气缸(3)的缸体以及底座(5)依据空气主轴(7)所配装的被测球轴承(10)以及定位支承(11)的相对位置而定位固定；被测球轴承(10)在轴向加载前，先关闭排气孔(5.2)并联通进气孔(5.1)向数条所述环形节流凹槽内通入压缩空气并使空气主轴(7)沿其轴线方向向上浮动，然后通过气缸(3)活塞杆上端的所述球冠向上顶起轴向拖架(6)和空气主轴(7)，使被测球轴承(10)的外圈与定位支承(11)之间预留0.3～0.5mm的间隙，所述间隙经测定后再备紧气缸(3)活塞杆下端配置的调整螺母(2)并通过锁紧螺母(1)锁定气缸(3)活塞杆的行程；对被测球轴承(10)轴向加载时，通过进排气孔(5.3)向所述密闭气室内通入P1平衡压力的压缩空气，当时，表示P1已平衡了轴向拖架(6)、空
气主轴(7)、定位定心座(9)以及被测球轴承(10)共同所产生的重量并使空气主轴(7)处于浮动状态，空气主轴(7)处于浮动状态能够消除被测球轴承(10)的外圈与定位支承(11)之间预留的所述间隙，而此时在保持P1状态下轴向拖架(6)的L型挂钩不与气缸(3)活塞杆上端的所述环形凹槽接触，经过延时切换后再通过进排气孔(5.3)向所述密闭气室内通入P压力的压缩空气，在P的作用下空气主轴(7)继续沿其轴线方向向上浮动并对被测球轴承(10)施加平稳、无冲击的轴向载荷，此时用手转动空气主轴(7)，使空气主轴(7)在无摩擦状态下能轻松转动，P通过进排气孔5.3外配置的压力表能够读出，则被测球轴承(10)被加载的轴向载荷通过计算出，所述压缩空气的气源压力不
能小于0.5MPa。
2.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是：气缸(3)包含缸体、活塞杆、上端盖以及下端盖，气缸(3)活塞杆的上端呈球冠状，距球冠状处向下的活塞杆上配置有一环形凹槽, 轴向拖架(6)配置的L型挂钩能沿所述环形凹槽上下移动，活塞杆的下端外径车制有外螺纹，所述外螺纹旋接锁紧螺母(1)和调整螺母(2)，调整螺母(2)能够调节所述活塞杆的有效行程。
3.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是：空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙以及空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙与空气主轴(7)的外径相关，当空气主轴(7)外径处于50～75mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.022～0.026mm，空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙为0.028-0.032mm；当空气主轴(7)外径处于75～100mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.025-0.030mm，空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙为0.032-0.038mm；当空气主轴(7)外径处于100～125mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙为0.032-0.037mm，空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙为0.040-0.045mm；当空气主轴(7)外径＜50mm或是＞125mm时，空气主轴(7)外径与轴承套(8)内孔之间的配合间隙以及空气主轴(7)下端内孔与轴向拖架(6)外径之间的配合间隙参照上述三种情况随机而定。
4.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是：轴承套(8)与底座(5)中间台阶内孔的上端面之间隙控制在1.5～2.0mm，轴承套(8)与底座(5)上端台阶内孔的配合隙控制在0.015～0.020mm，轴承套(8)上所述环形节流凹槽的配置数量以及所述环形节流凹槽内匀布的径向节流内孔的配置数量与空气主轴(7)外径相关，当空气主轴(7)外径处于50～75mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾贰个；当空气主轴(7)外径处于75～100mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾陆个；当空气主轴(7)外径处于100～125mm时，所述环形凹槽的配置数量为陆个，所述径向节流内孔的配置数量为贰拾个；当空气主轴(7)外径＜50mm或是＞125mm时，所述环形凹槽的配置数量以及所述径向节流内孔的配置数量参照上述三种情况随机而定；配置的数个所述环形凹槽均对称位于所述环形进气凹槽的两端，所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距以及所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距均控制在26mm，所述径向节流内孔由8 mm的圆孔和0.3mm的底孔同轴线构成，所述底孔位于轴承套(8)的内径端，所述环形进气凹槽均与数个所述环形进气凹槽之间轴向相联通。
5.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是：定位定心座(9)上端的圆柱外径与被测球轴承(10)内圈的内径相配合且配合的间隙不大于0.006mm，定位定心座(9)下端的凸台与空气主轴(7)上端的凹槽相配合且配合的间隙不大于0.005mm。
6.根据权利要求1所述一种球轴承的轴向载荷测试方法，其特征是：定位支承(11)是被测球轴承(10)的定位基准，定位支承(11)下端的支撑点必须支撑在被测球轴承(10)的外圈端面，定位支承(11)的对称中心轴线与空气主轴(7)上端面的垂直度误差不能大于
0.002mm。

说明书全文

一种球轴承的轴向载荷测试方法

技术领域

[0001] 本发明属于轴承技术领域，特别涉及到一种球轴承的轴向载荷测试方法。

背景技术

[0002] 深沟球轴承和角接触球轴承均可称其为球轴承，在许多场合下需要测试球轴承的轴向载荷，以保证球球轴承具有稳定性和重复性。

[0003] 通常对球轴承测试轴向载荷的方式有以下几种：1. 采用固定砝码进行加载测试球轴承的轴向载荷；
2. 采用固定砝码和杠杆组合的方式进行加载测试球轴承的轴向载荷；
3. 采用液压加载方式进行测试球轴承的轴向载荷；
4. 采用气动加载方式进行测试球轴承的轴向载荷。

[0004] 上述四种方式存在如下问题：测试时要求所加的轴向载荷要准确、快速、无级可调，且要求测试装置可靠、操作简单、方便，而上述四种方式具有一定的局限性，不能完全满足球轴承的测试轴向载荷的要求。

发明内容

[0005] 为解决上述问题，本发明提供了一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法通过一套测试装置来一次装卡定位被测球轴承并实现被测球轴承，通过压缩空气产生的压力对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级加载轴向载荷，轴向载荷测试方法具有可靠、操作简单、方法简便之特点。

[0006] 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法涉及到一套测试装置，所述测试装置包含锁紧螺母、调整螺母、气缸、端盖、底座、轴向拖架、空气主轴、轴承套、定位定心座、定位支承，其中空气主轴在外径给定情况下的有效截面积用S表示，空气主轴在外径给定情况下经测重用W1表示，轴向拖架经测重用W2表示，定位定心座经测重用W3表示，被测球轴承经测重用W4表示，被测球轴承被加载的轴向载荷用F表示，则，P表示密闭气室的压力。

[0007] 将被测球轴承的内圈套在定位定心座上端的圆柱内，被测球轴承的外圈置于已固定的定位支承下端，定位定心座下端的凸台与空气主轴上端的凹槽联接，空气主轴下端的内孔中配置有带L型挂钩的轴向拖架，所述L型挂钩挂在气缸活塞杆上端球冠状处配置的环形凹槽内，气缸活塞杆的下端依次配置调整螺母、锁紧螺母，具有三个台阶内孔的底座经过固定后被套接在空气主轴上，底座上端的台阶内孔中装配轴承套且轴承套内径与空气主轴外径匹配，底座上端的台阶内孔中所配置的进气孔正对轴承套上所配置的环形进气凹槽，与所述环形进气凹槽轴向相联通的轴承套上还配置有数条环形节流凹槽，每条所述环形节流凹槽内均匀布有数个径向节流内孔，底座中间的台阶内孔内径小于底座上端的台阶内孔内径而大于空气主轴的外径，在底座中间的台阶内孔内配置排气孔，底座下端的台阶内孔内径小于底座中间的台阶内孔内径，在底座下端的台阶内孔内配置进排气孔，底座的下端通过螺栓联接端盖，端盖的内孔套接在气缸的上端盖上，底座的中间台阶内孔与其下端台阶内孔之间形成内凸台孔，所述内凸台孔内径与空气主轴外径匹配，所述内凸台孔、空气主轴、所述法兰以及端盖形成密闭气室，气缸的缸体以及底座依据空气主轴所配装的被测球轴承和定位支承的相对位置而定位固定。

[0008] 被测球轴承在轴向加载前，先关闭排气孔并联通进气孔向数条所述环形节流凹槽内通入压缩空气并使空气主轴沿其轴线方向向上浮动，然后通过气缸活塞杆上端的所述球冠向上顶起轴向拖架和空气主轴，使被测球轴承的外圈与定位支承之间预留0.3～0.5mm的间隙，所述间隙经测定后再备紧气缸活塞杆下端配置的调整螺母并通过锁紧螺母锁定气缸活塞杆的行程。

[0009] 对被测球轴承轴向加载时，通过进排气孔向所述密闭气室内通入P1平衡压力的压缩空气，当时，表示P1已平衡了轴向拖架、空气主轴、定位定心座以及被测球轴承共同所产生的重量并使空气主轴处于浮动状态，空气主轴处于浮动状态能够消除被测球轴承的外圈与定位支承之间预留的所述间隙，而此时在保持P1状态下轴向拖架的L型挂钩不与气缸活塞杆上端的所述环形凹槽接触，经过延时切换后再通过进排气孔向所述密闭气室内通入P压力的压缩空气，在P的作用下空气主轴继续沿其轴线方向向上浮动并对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，此时用手转动空气主轴，使空气主轴在无摩擦状态下能轻松转动，P通过进排气孔外配置的压力表能够读出，则被测球轴承被加载的轴向载荷通过计算出，所述压缩空气的气源压力不能小于
0.5MPa。

[0010] 被测球轴承轴向载荷测试完成后，先通过进排气孔放出所述密闭气室内通入P压力的压缩空气并通过排气孔放出所剩余气，然后气缸向下回位后从定位定心座上端的圆柱内取下被测球轴承即可。

[0011] 气缸包含缸体、活塞杆、上端盖以及下端盖，气缸活塞杆的上端呈球冠状，距球冠状处向下的活塞杆上配置有一环形凹槽, 轴向拖架配置的L型挂钩能沿所述环形凹槽上下移动，活塞杆的下端外径车制有外螺纹，所述外螺纹旋接锁紧螺母和调整螺母，调整螺母能够调节所述活塞杆的有效行程。

[0012] 空气主轴外径与轴承套内孔之间的配合间隙以及空气主轴下端内孔与轴向拖架外径之间的配合间隙与空气主轴的外径相关，当空气主轴外径处于50～75mm时，空气主轴外径与轴承套内孔之间的配合间隙为0.022～0.026mm，空气主轴下端内孔与轴向拖架外径之间的配合间隙为0.028-0.032mm；当空气主轴外径处于75～100mm时，空气主轴外径与轴承套内孔之间的配合间隙为0.025-0.030mm，空气主轴下端内孔与轴向拖架外径之间的配合间隙为0.032-0.038mm；当空气主轴外径处于100～125mm时，空气主轴外径与轴承套内孔之间的配合间隙为0.032-0.037mm，空气主轴下端内孔与轴向拖架外径之间的配合间隙为0.040-0.045mm；当空气主轴外径＜50mm或是＞125mm时，空气主轴外径与轴承套内孔之间的配合间隙以及空气主轴下端内孔与轴向拖架外径之间的配合间隙参照上述三种情况随机而定。

[0013] 轴承套与底座中间台阶内孔的上端面之间隙控制在1.5～2.0mm，轴承套与底座上端台阶内孔的配合隙控制在0.015～0.020mm，轴承套上所述环形节流凹槽的配置数量以及所述环形节流凹槽内匀布的径向节流内孔的配置数量与空气主轴外径相关，当空气主轴外径处于50～75mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾贰个；当空气主轴外径处于75～100mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾陆个；当空气主轴外径处于100～125mm时，所述环形凹槽的配置数量为陆个，所述径向节流内孔的配置数量为贰拾个；当空气主轴外径＜50mm或是＞125mm时，所述环形凹槽的配置数量以及所述径向节流内孔的配置数量参照上述三种情况随机而定；配置的数个所述环形凹槽均对称位于所述环形进气凹槽的两端，所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距以及所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距均控制在26mm，所述径向节流内孔由8 mm的圆孔和0.3mm的底孔同轴线构成，所述底孔位于轴承套8的内径端，所述环形进气凹槽均与数个所述环形进气凹槽之间轴向相联通。

[0014] 定位定心座上端的圆柱外径与被测球轴承10内圈的内径相配合且配合的间隙不大于0.006mm，定位定心座下端的凸台与空气主轴7上端的凹槽相配合且配合的间隙不大于0.005mm。

[0015] 定位支承是被测球轴承的定位基准，定位支承下端的支撑点必须支撑在被测球轴承的外圈端面，定位支承的对称中心轴线与空气主轴上端面的垂直度误差不能大于0.002mm。

[0016] 由于采用了如上所述技术方案，本发明具有如下积极效果：1. 本发明的方法采用一次装卡定位被测球轴承，消除了由于定位误差而产生的影响，保证了本发明的准确度。

[0017] 2. 本发明的方法是一种直接测试被测球轴承的轴向载荷，空气主轴既可作无摩擦的旋转支承，又可作轴向运动，在压缩空气的作用下空气主轴向上浮起并对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级差加载轴向载荷，因此本发明具有可靠、操作简单、方法简便之特点。

[0018] 3. 本发明的方法除了用于深沟球轴承或是角接触球轴承之外，还可对深沟球轴承或是角接触球轴承的凸出量以及轴向刚度进行测量。附图说明

[0019] 图1是本发明用于球轴承轴向载荷加载时的位置关系示意图。

[0020] 图1中：1－锁紧螺母；2－调整螺母；3－气缸；4－端盖；5－底座；5.1－进气孔；5.2－排气孔；5.3－进排气孔；6－轴向拖架；7－空气主轴；8－轴承套；9－定位定心座；10－被测球轴承；11－定位支承。

具体实施方式

[0021] 本发明是一种球轴承的轴向载荷测试方法，该轴向载荷测试方法通过一套测试装置来一次装卡定位被测球轴承并实现被测球轴承，通过压缩空气产生的压力对被测球轴承施加平稳、无冲击的轴向载荷，压缩空气在密闭气室内可以实现空气主轴的匀速上浮并使得被测球轴承实现无级加载轴向载荷，轴向载荷测试方法具有可靠、操作简单、方法简便之特点。

[0022] 结合图1，所述测试装置包含锁紧螺母1、调整螺母2、气缸3、端盖4、底座5、轴向拖架6、空气主轴7、轴承套8、定位定心座9、定位支承11，其中空气主轴7在外径给定情况下的有效截面积用S表示，空气主轴7在外径给定情况下经测重用W1表示，轴向拖架6经测重用W2表示，定位定心座9经测重用W3表示，被测球轴承10经测重用W4表示，被测球轴承10被加载的轴向载荷用F表示，则，P表示密闭气室的压力，只
要测出此时所述密闭气室的压力P，就可计算出被测球轴承10的轴向载荷。

[0023] 通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，本发明并不局限于下面的实施例，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进。

[0024] 气缸3包含缸体、活塞杆、上端盖以及下端盖，气缸3活塞杆的上端呈球冠状，距球冠状处向下的活塞杆上配置有一环形凹槽, 轴向拖架6配置的L型挂钩能沿所述环形凹槽上下移动，活塞杆的下端外径车制有外螺纹，所述外螺纹旋接锁紧螺母1和调整螺母2，调整螺母2可以调节所述活塞杆的有效行程。

[0025] 空气主轴7外径与轴承套8内孔之间的配合间隙以及空气主轴7下端内孔与轴向拖架6外径之间的配合间隙与空气主轴7的外径相关，当空气主轴7外径处于50～75mm时，空气主轴7外径与轴承套8内孔之间的配合间隙为0.022～0.026mm，空气主轴7下端内孔与轴向拖架6外径之间的配合间隙为0.028-0.032mm；当空气主轴7外径处于75～100mm时，空气主轴7外径与轴承套8内孔之间的配合间隙为0.025-0.030mm，空气主轴7下端内孔与轴向拖架6外径之间的配合间隙为0.032-0.038mm；当空气主轴7外径处于100～
125mm时，空气主轴7外径与轴承套8内孔之间的配合间隙为0.032-0.037mm，空气主轴7下端内孔与轴向拖架6外径之间的配合间隙为0.040-0.045mm；当空气主轴7外径＜50mm或是＞125mm时，空气主轴7外径与轴承套8内孔之间的配合间隙以及空气主轴7下端内孔与轴向拖架6外径之间的配合间隙参照上述三种情况随机而定；空气主轴7建议采用9Cr18不锈钢制成，其热处理后硬度控制在HRC50-55。

[0026] 轴承套8与底座5中间台阶内孔的上端面之间隙控制在1.5～2.0mm，轴承套8与底座5上端台阶内孔的配合隙控制在0.015～0.020mm，轴承套8上所述环形节流凹槽的配置数量以及所述环形节流凹槽内匀布的径向节流内孔的配置数量与空气主轴7外径相关，当空气主轴7外径处于50～75mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾贰个；当空气主轴7外径处于75～100mm时，所述环形凹槽的配置数量为四个，所述径向节流内孔的配置数量为壹拾陆个；当空气主轴7外径处于100～125mm时，所述环形凹槽的配置数量为陆个，所述径向节流内孔的配置数量为贰拾个；当空气主轴7外径＜50mm或是＞125mm时，所述环形凹槽的配置数量以及所述径向节流内孔的配置数量参照上述三种情况随机而定；配置的数个所述环形凹槽均对称位于所述环形进气凹槽的两端，所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距以及所述环形进气凹槽与相邻所述环形进气凹槽之间的轴向间距均控制在26mm，所述径向节流内孔由8 mm的圆孔和0.3mm的底孔同轴线构成，所述底孔位于轴承套8的内径端，所述环形进气凹槽均与数个所述环形进气凹槽之间轴向相联通，轴向相联通的方式可以通过轴承套8一端设置的轴向凹槽来实现，轴承套8建议采用锡青铜制成，所述环形进气凹槽和数个所述环形进气凹槽的槽宽建议设置为10mm，而其槽深建议设置为3mm，轴承套8的外径相对其内径的同轴度或是圆柱度误差不能大于0.002mm。

[0027] 定位定心座9上端的圆柱外径与被测球轴承10内圈的内径相配合且配合的间隙不大于0.006mm，定位定心座9下端的凸台与空气主轴7上端的凹槽相配合且配合的间隙不大于0.005mm，建议定位定心座9的最大外径与被测球轴承10内圈的外径相等，定位定心座9建议采用GCr15SiMn制成，其热处理后的硬度控制在HRC60-65，定位定心座9作为更换件可根据不同规格的被测球轴承10来制作。

[0028] 定位支承11是被测球轴承10的定位基准，定位支承11下端的支撑点必须支撑在被测球轴承10的外圈端面，定位支承11的对称中心轴线与空气主轴7上端面的垂直度误差不能大于0.002mm，建议定位支承11采用GCr15SiMn制作，其热处理后的硬度控制在HRC55-60，定位支承11下端的支撑点需经过精密研磨加工，研磨后的平面度误差不能大于0.002mm。

[0029] 底座5的固定位置随配套的空气主轴7而定，但底座5的中心线与定位支承11的中心线必须平行且重合。

[0030] 将被测球轴承10的内圈套在定位定心座9上端的圆柱内，被测球轴承10的外圈置于已固定的定位支承11下端，定位定心座9下端的凸台与空气主轴7上端的凹槽联接，空气主轴7下端的内孔中配置有带L型挂钩的轴向拖架6，所述L型挂钩挂在气缸3活塞杆上端球冠状处配置的环形凹槽内，气缸3活塞杆的下端依次配置调整螺母2、锁紧螺母1，具有三个台阶内孔的底座5经过固定后被套接在空气主轴7上，底座5上端的台阶内孔中装配轴承套8且轴承套8内径与空气主轴7外径匹配，底座5上端的台阶内孔中所配置的进气孔5.1正对轴承套8上所配置的环形进气凹槽，与所述环形进气凹槽轴向相联通的轴承套8上还配置有数条环形节流凹槽，每条所述环形节流凹槽内均匀布有数个径向节流内孔，底座5中间的台阶内孔内径小于底座5上端的台阶内孔内径而大于空气主轴7的外径，在底座5中间的台阶内孔内配置排气孔5.2，底座5下端的台阶内孔内径小于底座5中间的台阶内孔内径，在底座5下端的台阶内孔内配置进排气孔5.3，底座5的下端通过螺栓联接端盖4，端盖4的内孔套接在气缸3的上端盖上，底座5的中间台阶内孔与其下端台阶内孔之间形成内凸台孔，所述内凸台孔内径与空气主轴7外径匹配，所述内凸台孔、空气主轴7、所述法兰以及端盖4形成密闭气室，气缸3的缸体以及底座5依据空气主轴7所配装的被测球轴承10和定位支承11的相对位置而定位固定。

[0031] 被测球轴承10在轴向加载前，先关闭排气孔5.2并联通进气孔5.1向数条所述环形节流凹槽内通入压缩空气并使空气主轴7沿其轴线方向向上浮动，然后通过气缸3活塞杆上端的所述球冠向上顶起轴向拖架6和空气主轴7，使被测球轴承10的外圈与定位支承11之间预留0.3～0.5mm的间隙，所述间隙经测定后再备紧气缸3活塞杆下端配置的调整螺母2并通过锁紧螺母1锁定气缸3活塞杆的行程。

[0032] 对被测球轴承10轴向加载时，通过进排气孔5.3向所述密闭气室内通入P1平衡压力的压缩空气，当时，表示P1已平衡了轴向拖架6、空气主轴7、定位定心座9以及被测球轴承10共同所产生的重量并使空气主轴7处于浮动状态，空气主轴7处于浮动状态能够消除被测球轴承10的外圈与定位支承11之间预留的所述间隙，而此时在保持P1状态下轴向拖架6的L型挂钩不与气缸3活塞杆上端的所述环形凹槽接触，经过延时切换后再通过进排气孔5.3向所述密闭气室内通入P压力的压缩空气，在P的作用下空气主轴7继续沿其轴线方向向上浮动并对被测球轴承10施加平稳、无冲击的轴向载荷，此时用手转动空气主轴7，使空气主轴7在无摩擦状态下能轻松转动，P通过进排气孔5.3外配置的压力表能够读出，则被测球轴承10被加载的轴向载荷通过计算出，所述压缩空气的气源压力不能小于0.5MPa，0.5MPa
是实现P1所需的最小气源压力，P1并≠0.5MPa，P一定＞P1。

[0033] 被测球轴承10轴向载荷测试完成后，先通过进排气孔5.3放出所述密闭气室内通入P压力的压缩空气并通过排气孔5.2放出所剩余气，然后气缸3向下回位后从定位定心座9上端的圆柱内取下被测球轴承10即可。

[0034] 本发明的方法除了用于深沟球轴承或是角接触球轴承的轴向载荷测试之外，还可对深沟球轴承或是角接触球轴承的凸出量以及轴向刚度进行测量，关于凸出量以及轴向刚度的测量方法可参照本发明的方法进行，具体细节不另赘述。

[0035] 为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是：本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。

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一种球轴承的轴向载荷测试方法

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