根據(jù)關(guān)節(jié)軸承的運(yùn)動形式和軸承特性，介紹了關(guān)節(jié)軸承壽命試驗(yàn)機(jī)的49種理論結(jié)構(gòu)。 現(xiàn)有的壽命試驗(yàn)機(jī)分為四種配置，分析了各種配置的典型壽命試驗(yàn)機(jī)。

一、單軸擺動單方向加載構(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、傳動軸帶動實(shí)驗(yàn)芯軸沿C軸往復(fù)擺動,使得與實(shí)驗(yàn)芯軸配合的軸承內(nèi)圈相對于外圈沿C軸往復(fù)擺動;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,軸承外圈相對內(nèi)圈沿Y軸方向產(chǎn)生移動。

二、單軸擺動雙方向加載構(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)動系統(tǒng)由液壓往復(fù)驅(qū)動裝置帶動實(shí)驗(yàn)芯軸沿C軸往復(fù)擺動,也使得軸承內(nèi)圈相對于外圈沿C軸往復(fù)擺動;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軸方向通過氣動裝置使軸承外圈向內(nèi)圈施加徑向載荷,同時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,軸承外圈相對內(nèi)圈沿Y軸和Z軸方向同時產(chǎn)生移動。

三、雙軸擺動單向加載構(gòu)型

此構(gòu)型試驗(yàn)機(jī)(如復(fù)合擺動式關(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)動系統(tǒng)為雙軸復(fù)合擺動,即沿A軸和C軸方向復(fù)合擺動,A軸方向由減速電機(jī)通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動軸承夾具實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動,使得與軸承夾具配合的外圈相對內(nèi)圈沿A軸往復(fù)擺動;同時C軸方向由減速電機(jī)通過搖桿機(jī)構(gòu)、主軸、扭矩傳感器帶動實(shí)驗(yàn)芯軸實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動,使得軸承內(nèi)圈相對外圈沿C軸往復(fù)擺動;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,軸承外圈相對內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動。

四、A軸和B軸復(fù)合擺動構(gòu)型

此構(gòu)型試驗(yàn)機(jī)(如直升機(jī)自動傾斜器球鉸自潤滑關(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)動系統(tǒng)為雙軸復(fù)合擺動,即沿A軸和B軸方向復(fù)合擺動,A軸和B軸方向同時由調(diào)頻電機(jī)通過萬向聯(lián)軸器、搖桿機(jī)構(gòu)、拉壓傳感器、傳動桿帶動軸承夾具往復(fù)擺動;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,軸承外圈相對內(nèi)圈沿X軸方向產(chǎn)生移動。

實(shí)驗(yàn)者可根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇不同配置的壽命試驗(yàn)機(jī)。 例如，為了研究關(guān)節(jié)軸承的摩擦磨損機(jī)理，應(yīng)選擇單軸擺動單向加載結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，評估關(guān)節(jié)軸承的使用壽命，選擇多軸擺動配置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 下一步將改進(jìn)現(xiàn)有的關(guān)節(jié)軸承試驗(yàn)機(jī)構(gòu)類型，并著重開發(fā)多維運(yùn)動配置試驗(yàn)機(jī); 對于相同類型的配置測試機(jī)，應(yīng)統(tǒng)一設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，選擇優(yōu)化測試方法，并選擇關(guān)鍵部件。 共同推動關(guān)節(jié)軸承研究與應(yīng)用的發(fā)展。