[發明專利]一種液壓鎖緊軸套性能及可靠性試驗平臺

有效

• 申請號: 201410049392.0
• 申請日: 2014-02-12
• 公開（公告）號: CN104833489B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 閆明;鄒斌;韓啟建;王若剛
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學;沈陽東創機械裝備有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標代理有限公司21107
• 代理人: 韓輝

技術領域

本發明涉及一種五軸聯動機床關鍵部件的試驗平臺，特別涉及一種用于測試液壓鎖緊軸套的抱緊扭矩、磨損率、疲勞壽命和可靠性的液壓鎖緊軸套性能及可靠性試驗平臺。

背景技術

五軸聯動數控機床是由三個直線進給軸和兩個旋轉進給軸組成，在有些加工工況下需要將旋轉進給軸定位并鎖緊，目前常借助雙聯齒盤或三聯齒盤來完成該動作，但是齒盤用齒分度，不能在任意位置實現定位和鎖緊。

中國發明專利201210524938.4提出用液壓鎖緊軸套對緩慢運動的液壓缸活塞軸進行定位和鎖緊。其原理是：軸套由彈性較好的金屬材料制成，空套在軸上，兩者之間留有微小的間隙，軸套與軸套座固定連接，軸套外圓面與軸套座內孔面之間形成液壓腔，液壓腔內不通高壓油時，由于軸套與軸之間有微小間隙，因此軸可相對軸套滑動，但是兩者之間也有一定的摩擦力，一旦液壓腔內通入高壓油，軸套發生彈性變形，將軸抱緊。

為拓展上述專利的使用范圍，用上述軸套方案抱緊機床的擺(轉)動進給軸，實現機床進給軸在任意角度的定位和鎖緊。設計液壓鎖緊軸套的關鍵在于較精確的計算出抱緊扭矩。抱緊扭矩不僅與液壓油的壓力相關，還與軸套結構尺寸(直徑、長度、壁厚)、加工質量(表面粗糙度、同軸度、配合間隙)等因素密切相關，因此必須有大量的試驗數據再輔以精確的數學計算才能較精確地設計出抱緊扭矩。此外，軸與軸套相對運動產生摩擦和磨損，頻繁地抱緊松開動作容易使軸套發生疲勞裂紋，軸套的使用壽命和可靠性也需要試驗來驗證。為此有必要發明液壓鎖緊軸套的性能和可靠性試驗平臺。

發明內容

本發明的目的就在于解決現有技術存在的問題，提供一種液壓鎖緊軸套性能及可靠性試驗平臺。這種液壓鎖緊軸套性能及可靠性試驗平臺包括有安裝臺、支座、滑動軸承座、軸承瓦、角度行程開關、轉軸、鎖緊軸套座、鎖緊軸套、壓力表、彈性聯軸器、扭矩傳感器、液壓馬達、馬達支架等，用于測試鎖緊扭矩的大小、有效鎖緊的次數、軸與液壓鎖緊軸套的磨損量與時間的關系以及磨損量與鎖緊扭矩的關系，所測試的鎖緊扭矩為摩擦扭矩，與所測試軸的直徑、工作壓力、鎖緊的長度、軸與軸套的摩擦系數密切相關，軸與液壓鎖緊軸套之間為間隙配合，相同的工況下，不同的配合間隙所產生的摩擦扭矩有很大的差別，配合間隙是這個試驗平臺設計的核心與難點。

本發明給出的技術方案：一種液壓鎖緊軸套性能及可靠性試驗平臺，包括：安裝臺1、支座2、滑動軸承座3、軸承瓦4、角度行程開關5、轉軸6、鎖緊軸套座7、鎖緊軸套8、壓力表9、第一平鍵10、第一彈性聯軸器11、第二平鍵12、扭矩傳感器13、第三平鍵14、第二彈性聯軸器15、第四平鍵16、液壓馬達17、馬達支架18、螺栓19、電控柜20、螺栓21、調整螺栓22、進油口A、進油口B，其中。

支座2和馬達支架18分別通過螺栓21和螺栓19固定在安裝臺1上。

滑動軸承座3安裝在支座2上。

鎖緊軸套8和壓力表9安裝在鎖緊軸套座7上，鎖緊軸套座7安裝在支座2上，并通過調整螺栓22調節位置并固定。

轉軸6穿過鎖緊軸套8并通過軸承瓦4安裝在滑動軸承座3上，角度行程開關5安裝在轉軸的左端。

扭矩傳感器13的左端通過第一平鍵10、第一彈性聯軸器11、第二平鍵12、與轉軸6的右端相連，扭矩傳感器,13的右端通過第三平鍵14、第二彈性聯軸器15、第四平鍵16與液壓馬達17的輸出軸相連。

液壓馬達17安裝在馬達支架18上。

所述的支座包括有支座底板201、軸承座支撐板202、軸承座安裝板203、鎖緊軸套座固定板204、鎖緊軸套座支撐塊205，各部分通過焊接構成一體結構。在支座底板201的長邊上設有“U”形的開口，軸承座安裝板203上設有沿轉軸6軸向的長條孔，鎖緊軸套座固定板204上設有螺紋孔。

所述的滑動軸承座包括有軸承座上蓋31、軸承座底座32、螺柱33、螺母34、螺栓35、螺母36。其中，軸承瓦4安裝在軸承座底座32的內孔面中，合上軸承座上蓋31，并用螺柱33、螺母34將其鎖緊；軸承座底座32通過螺栓35、螺母36和軸承座安裝板203上的長條孔固定在支座2上，并可以通過長條孔調整滑動軸承座3的位置。

所述的鎖緊軸套8為套狀結構，在外表面上設有凹形槽，并在一端設有帶沉頭孔的法蘭，圓柱頭螺釘81穿過鎖緊軸套8法蘭上的沉頭孔，將鎖緊軸套8固定在鎖緊軸套座7上；在鎖緊軸套座7的內孔表面也設有凹形槽，與鎖緊軸套8上的凹形槽配合，構成油腔P；在鎖緊軸套8的外表面與鎖緊軸套座7內孔面相接觸區域還安裝有密封圈82。