微型调心球轴承摆动工作特性分析及试验∗

卓耀彬，叶晓平，周晓军，孙 皓，陈 彦，任卓道

（1.丽水学院工学院 丽水，323000）（2.浙江大学流体传动及控制国家重点实验室 杭州，310027）（3.昆明物理研究所 昆明，650223）（4.上海天虹微型轴承有限公司 上海，200125）

引言

调心球轴承由于其优越的自动调心性能，可补偿内圈与外圈的同轴度误差，适用于轴与壳体不能严格保证对中的场合，此类轴承广泛应用于农业机械、轻工机械、军工机械等行业［1‐3］。小型斯特林制冷机是红外探测器的重要元件［4‐5］，笔者所述的微型调心球轴承由上海天虹微型轴承有限公司生产，其替换原有双外圈结构的联轴轴承，安装于制冷机的活塞与连杆之间，具有简化结构、降低装配难度、提高可靠性等优点。

微型调心球轴承作为小型斯特林制冷机新的关键机械部件，最高摆动频率≥20 Hz，且受到与摆角对应的交变载荷作用，其工作特性直接影响到制冷机系统的整机性能，因此必须对微型调心球轴承的工作特性进行详细的理论分析与试验测试。现有的轴承摆动试验装置一般都只针对自润滑关节轴承［6‐9］，最高摆动频率≤3.6 Hz，而文献［10］中描述的高速轴承摆动试验装置，其施加的轴承载荷不能跟随摆角的变化而变化，且试验装置尺寸规格不适用于笔者所述的微型轴承。

因此，笔者对微型调心球轴承摆动工作特性进行详细的理论分析，研制一微型调心球轴承高速摆动寿命试验系统，其可模拟高速摆动和脉动载荷的实际工况，同时监测轴承的振动、摆频、温度、载荷及摩擦力矩等重要状态信息。……