[發明專利]用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗方法

有效

• 申請號: 201010264312.5
• 申請日: 2010-08-27
• 公開（公告）號: CN101975659A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 王健;劉蘇亞;葉軍;潘奔流;李澤強;李斑虎;程旭彥;陳后清;張同賀
• 申請（專利權）人: 洛陽軸研科技股份有限公司
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務所 41112
• 代理人: 符繼超

技術領域

本發明屬于軸承試驗技術領域，主要涉及到一種用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗方法。

背景技術

電主軸是承載高速切削技術的主體，是高精度、高效率、高檔次數控機床的核心功能部件。電主軸在進行高速切削工作時要承受速度的快速升降、切削力的頻繁變化等惡劣工況，電主軸的工作環境在客觀上要求其支承軸承具有高速性能好、動負荷承載能力高、潤滑性能好和發熱量小的作用。

目前，電主軸中大多數采用角接觸球軸承作為支承軸承，因此角接觸球軸承的旋轉精度、承載能力、潤滑狀態、散熱條件等直接影響著電主軸的高速動態工作特性，從而影響其切削加工精度及質量。

高速電主軸一般采用B7系列內圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承作為支承軸承。B7系列高速精密角接觸球軸承一般比外圈帶斜坡的通用7系列角接觸球軸承具有更高的旋轉精度以及極限轉速能力。

B7系列內圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承在電主軸上要配對使用，配對使用的角接觸球軸承分為背對背(DB)安裝方式和面對面(DF)安裝方式。所謂背對背(DB)安裝方式是指兩配對的角接觸球軸承其內圈帶斜坡的寬端面相互對應安裝，其載荷線呈X型，也稱X型配對；所謂面對面(DF)安裝方式是指兩配對的角接觸球軸承其內圈帶斜坡的窄端面相互對應安裝，其載荷線呈O型，也稱O型配對。

對于高速電主軸軸承的試驗研究，大多是在電主軸出廠前進行整機試驗，以測試電主軸在額定狀態下的溫升、振動等性能指標，間接的反映配對使用的角接觸球軸承高速運轉情況。而這種整機試驗大多也是在空載條件下進行的，因此難以真實的模擬電主軸實際工作時的載荷、轉速變化情況對角接觸球軸承產生的影響。

為了分析掌握并不斷提高角接觸球軸承的設計水平和產品質量，需要專門用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗裝置和試驗方法來開展對角接觸球軸承的試驗研究，為角接觸球軸承的設計和理論分析提供真實有效的數據參考。

而針對角接觸球軸承的高速動態模擬試驗裝置和試驗方法在國內目前尚屬空白，相關文獻也未見報道。

隨著我國機床行業以及高速切削技術的快速發展，對角接觸球軸承也提出了更高的要求，因此迫切需要用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗方法進行深入研究。

發明內容

為模擬電主軸軸承在電主軸上工作條件以及電主軸高速切削時的運行狀態，本發明提供了一種用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗方法，該高速動態模擬試驗方法可試驗內徑在8～30mm范圍內的電主軸軸承，最高轉速可達60000r/min，徑向最大載荷10kN，軸向最大載荷5kN，具有油脂、油霧、油氣、噴油四種潤滑方式，同時具有循環水冷卻功能。

為實現上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

首先需要說明的是：本申請電主軸軸承中所指的“軸承”具體到本發明是指配對安裝的第一試驗軸承和第二試驗軸承，如無特指，把第一試驗軸承和第二試驗軸承簡稱為試驗軸承，試驗軸承屬于同一種型號的B7系列內圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承，或試驗軸承屬于同一種型號的通用7系列外圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承。此外，配合高速動態模擬試驗方法所使用的第一陪試軸承和第二陪試軸承也屬于同一種產品型號的B7系列內圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承，或屬于同一種產品型號的通用7系列外圈帶斜坡的高速精密角接觸球軸承，如無特指，把第一陪試軸承和第二陪試軸承也簡稱為陪試軸承。

所述的用于電主軸軸承的高速動態模擬試驗方法包含試驗裝置、總裝和試驗過程三個內容；

I、試驗裝置

試驗裝置由機架、主體底座、軸向加載油缸、試驗頭組件、主體壓蓋、徑向加載油缸、聯軸器、防護罩、電主軸、潤滑油管、軸向加載油管、振動傳感器、徑向加載油管和溫度傳感器構成，其中主體底座通過螺栓固定在機架的左端，電主軸通過螺栓固定在機架的右端；

所述主體底座包含有左噴油咀、第一噴油桿、第二噴油桿和右噴油咀；

所述試驗頭組件包含有左襯套、軸向加載套、軸端壓蓋、試驗主軸、左水管接頭、隔套、徑向加載套、壓環、彈簧、右襯套、右水管接頭和法蘭端蓋；

電主軸通過聯軸器與試驗頭組件中的試驗主軸聯接；

II、總裝

總裝包含試驗頭組件的組裝和試驗裝置的總裝

①試驗頭組件的組裝