（一） 研究对象
针对轮毂轴承单元总成样品，评价其密封性能、滚道耐久性或接触疲劳寿命，开发重载密封泥水试验机 1 台（双工位）。
（二） 项目目标
1、试验机平台与工装条件
试验机平台应在空间设计上做出充分的考虑，如下因素为重点：
1.1 试验轴承尺寸范围
满足第1代、第2代、第3代结构轮毂轴承单元的密封泥水试验要求，试验样品最大外径260mm。
1.2 试验工装条件
安装空间要求：
（1）采用原装工装的安装条件，包括对转向节、车轮支架等作为原装工装附件的采用；
（2）采用替代工装的安装条件，为替代转向节、车轮支架等所设计出的工装条件。
以主轴安装面为基准，轴向跨度尺寸（不含加载工装跨度）A：不小于400mm
以主轴中心线为基准，径向跨度半径尺寸B：不小于300mm
主轴连接盘上与工装连接端螺栓分度圆直径：不小于260mm
（3）泥水喷射、喷溅或影响范围内所涉及到的主轴前端、加载模块伸出端等金属构件均采用防腐蚀材料制造，具备较好的耐NaCL、NaHCO3,CaCL2,亚利桑那粉尘等泥浆腐蚀能力，需要有材料防腐进行效果论证，提供证据后采用。
1.3 加载模块布置空间
轴向载荷加载半径C：280-510mm（以主轴旋转中心线为基准零点）
径向载荷加载偏距D：40-160mm（以主轴前端安装面为基准零点）
2、主轴模块
转速范围：0~1800rpm
转速控制误差： ±0.5%
转速响应：不小于500rpm/s
主轴前端安装面跳动：径跳不大于0.010mm，轴向跳动不大于0.010mm。
主轴寿命：不低于3年（提供结构设计图与寿命设计计算报告），在设备验收阶段必须向甲方提供主轴/轴承的相关实物照片与安装视频，以证明按照配置清单要求进行了主轴的配置；
转向要求：正(+)、反(-) 转工作可自动实现，同时满足对正反转角度的精确控制要求，要求控制精度达0.5º，采用伺服驱动控制是被需求的。
主轴模块保持足够的刚性与可靠性。
3、加载模块
3.1 径向加载模块
载荷范围：0±40kN (同时需满足长期±40kN载荷加载的运行能力。）
加载控制误差：±2%
加载响应：可实现PID调节，不小于10kN/s
加载可实现正、负双向调节，标定好载荷传感器的正、负方向，并在加载臂上采用箭头标签标示正、负方向。
3.2 轴向加载模块
载荷范围：0±30kN (同时需满足长期±30kN载荷加载的运行能力。）
加载控制误差：±2%
加载响应：可实现PID调节，不小于10kN/s
加载可实现正、负双向调节，标定好载荷传感器的正、负方向，并在加载臂上采用箭头标签标示正、负方向。
对以上径向、轴向加载模块的加载方式（电动、液压）不作强制性规定，但必须在满足以上要求的前提下，保证安装调整与维护保养的简便性，因此，电驱动加载为一种优选方案。
对车轮加载的模拟要求：非旋转件加载，单点加载。
4 、加载模块自重消除的设计
满足加载强度与刚性条件前提下，加载工装自重不超过50kg。
因对试验轴承加载而引入加载模块自重会使试验轴承实际受载与试验规范要求的加载载荷不一致，需提交消除加载工装自重的方案给试验工程师确认后实施。
5、泥浆供应、喷射与密封模块
5.1、采用耐腐蚀材料制作泥浆池，泥浆池具有对泥浆的搅拌功能，试验全过程保证泥浆比重的均匀性，提交泥浆均匀性保证的设计方案给试验工程师后再实施。（泥浆比重全程监控，并把监控值传入数据库保存是最优的，作附加考虑功能。）
泥浆池泥浆的更换一般在1000小时后需要更换一次，具有更换的简便性。
具有指示泥浆池面高度指示功能。
5.2.泥浆输送与回流管道
采用耐腐蚀、不易管道内壁沉积泥浆的高档水管，减小泥浆在管道中的沉积，保证回流顺畅。提供管道设计方案。
5.3.泥浆喷口与喷射位置保证
泥浆喷口至少5个，可调喷口流量大小。
泥浆喷管直径可更换，喷管角度与离试验样件的距离可调，试验开始时喷管一旦位置调好，在试验全程喷管不允许发生初始位置的变化。（为防止所固定的初始喷口在试验全程位置变化，建议采用摄像头监控试验全过程喷管位置，每2小时采集一张照片按时间名称进行存储。）
5.4.泥浆流量载初始预定好之后，试验全程泥浆流量不允许发生大偏差变化，提交流量均匀性保证的设计方案给试验工程师确认后再实施。（泥浆流量全程监控，并把监控数值传入数据库保存是最优的，作为附加考虑功能。）
5.5.工作室外罩及密封性要求
在泥浆喷射工作室采用高性能密封设计，防止泥浆渗透进入主轴模块、加载模块而影响其工作性能。
6、测控模块
密封泥水试验所采用的载荷谱一般由1个或若干个载荷步（或含嵌套载荷步）组成，每一个载荷步的内容包括转速、径向加载载荷、轴向加载载荷、持续时间、是否喷水，为保证试验的顺利进行，需要对试验过程中的参数需要进行必要的监控，如下参数需要测量：
（1）转速测量传感器：按照主轴模块进行匹配，测量精度1rpm；
（2）载荷测量传感器：按照加载模块进行匹配，测量精度0.01kN；
（3）温度测量传感器：主轴温度、环境温度、试验轴承表面温度均需要测量。各传感器测温范围-50-200℃，精度0.1℃。
（4）安全罩：为保障安全，防止旋转体零件引起安全隐患，需要安装金属外罩，并三个外表面为有机玻璃，从外面可以看清楚里面试验件。
（5）振动加速度传感器：能够反映试验轴承在径向、轴向的振动水平或采用XYZ三向加速度传感器。振动信号值做一定的运算处理，采用均方根值G-RMS（单位：g）采集存储与显示，测量精度0.01g。同时，根据采集到的振动信号数据需进行振动波形系数与峭度系数的运算存储。振动传感器的安装与布置方法需要可靠稳定，防止松脱与滑动。
（6）位移传感器：精度0.5μm，实时监测加载模块的轴向与径向位移。
7、软件模块
按照试验规范要求控制载荷的施加，在载荷施加过程中应用传感器采集转速、载荷、温度、振动、位移等数据，对于测控系统提出以下11点要求：
（1）试验时，对试验载荷谱的输入具备有单独载荷谱、融合嵌套载荷谱的输入功能，带嵌套输入的载荷谱，举例如下：
控制软件编制时，甲方向乙方提供典型试验规范案例，控制软件需要满足试验规范的需求。
（2）实时显示转速、载荷、温度、振动、是否喷泥水等数据；
（3）绘制出：转速、载荷、温度、振动、等随时间的变化关系曲线，对纵坐标各物理量量纲做出适当的倍数处理，使得转速(如:×0.01)、载荷、温度(如:×0.1)与振动物理量在同一坐标系下清晰显示，能够较清楚地观察各物理量值随时间变化情况；
（4）具有振动过大、位移过大、载荷过大、温度超限自动报警停机功能，报警限用户可以设置。
（5）针对试验规范所要求的载荷与实际试验载荷具有曲线图的比对功能，能够分析实际载荷与试验要求载荷的差异。
（6）试验监控数据-载荷、转速、温度、振动（包括由振动数据处理得到的均方根值、波形系数、峭度系数）、喷水等参数的存储方式。
方式一、可按照时间存储，如每秒存储一组载荷、转速、温度、振动、电流、喷水等参数的实时数据；
方式二、也可按照载荷步来存储，每个载荷步下存储该载荷步下载荷、转速、温度、振动、喷水、电流等参数的最大值、最小值与平均值；
方式三、以上两种存储模式同时执行。
所存储的数据文件能够另存为通用的EXCEL或记事本格式文档，并拷贝做离线分析。
（7）状态分析功能：针对所采集的振动信号-时间时域曲线，能够进行FFT变换，得到振动-频率频域曲线图，振动信号测量采样频率不低于1kHz。
（8）停机原因记录累积功能（开始时间、中断原因、停止时间记录，记录显示于监控曲线右上侧）
（9）编制一个试验监控数据离线分析软件，能够针对试验数据进行分析，把特定的监控数据导入该离线软件中，能够看监控曲线，可以任意改变横、纵坐标区间段，从而分析某个时间段的监控记录情况。
（10）在试验程序上，编制一个独立的程序块，用于对载荷实时信号的输出采集，采样频率不低于20Hz，该程序块的目的在于评估实时载荷与设定载荷的差异，根据需要一般运行2-3个程序谱，运行时间不超过24h。
（11）试验循环谱输入完成后，可以作为单独保存，下次使用时，可以修改、或选取直接调用。
（三）配置清单
开发过程中涉及到的主要附件的清单如下（乙方填写）：
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硬件/软件名称 |
品牌 |
型号 |
数量 |
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主轴模块电机 |
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主轴模块轴承 |
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径向加载模块 |
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轴向加载模块 |
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转速传感器 |
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载荷传感器 |
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振动传感器 |
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温度传感器 |
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红外温度传感器 |
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位移传感器 |
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喷水循环系统装置 |
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数采模块 |
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工控机 |
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试验安装工具包 |
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调试工装 |
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至少2个型号 |
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非标易损件（提供保证不少于10年使用期限的备用件） |
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其他 |
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报名截止时间：2024年10月11日
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