[發明專利]基于球面氣浮軸承的多參數質量特性測試臺

有效

• 申請號: 201810325271.2
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108444706B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 杜晨;陳勉;徐在峰;趙科;王洪鑫
• 申請（專利權）人: 北京衛星環境工程研究所
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，包括球氣浮軸承組件、擺桿組件、擺錘組件以及分別安裝在擺錘組件左右兩側的兩套擺錘回零組件，其中：

球氣浮軸承組件包括氣浮球頭、氣浮球窩、基架；氣浮球頭位于整臺設備的頂部，氣浮球頭的上部圓形對接平面提供被測試件的機械接口，下部為球缺結構，其球心位置高于對接平面，在球缺與氣浮球窩之間通入壓縮空氣，產生氣膜，氣浮球頭在氣浮球窩內做無阻尼運動；基架為立方體框式結構，是整個設備的安裝基礎，氣浮球窩下部與基架上部通過螺栓進行剛性連接；

擺桿組件由支撐套、扭桿彈簧、扭擺運動驅動機構、扭擺光柵尺、扭擺驅動電機、平面氣浮下盤、旋轉電機組成，支撐套是中空管狀結構，上部與氣浮球頭的底部通過螺栓剛性連接，下部與平面氣浮下盤通過螺栓剛性連接，扭桿彈簧貫穿支撐套內部，扭桿彈簧上部通過扭桿鍵和扭桿螺母與氣浮球頭的底部剛性連接；扭桿彈簧下部通過連軸節與旋轉電機緊固連接，扭擺光柵尺剛性連接到支撐套中部位置，扭擺運動驅動機構驅動扭擺驅動電機運動；

擺錘組件包括擺錘、氣浮套、擺動光柵尺、平面氣浮導軌、旋轉電機支架、旋轉剎車氣缸，其中氣浮套為空心圓柱體結構，氣浮套套裝在支撐套下部，放置在氣浮下盤上，氣浮套的空心圓柱體內腔與支撐套下部圓柱外側面采取間隙配合；擺錘中部為空心圓柱結構，與氣浮套圓柱外側面采用螺栓連接形成剛性連接，擺錘上部安裝扭擺驅動電機，擺錘下部中間區域為平面結構，前后兩側為圓弧曲面，擺動光柵尺安裝在圓弧曲面上，擺錘的前后兩側平面與平面氣浮導軌平面之間采取間隙配合，在間隙內通入壓縮空氣，形成平面氣膜，擺錘沿著氣浮導軌進行無阻尼簡諧擺動；氣浮導軌的底部固定安裝在基架上的下平面上，旋轉電機支架兩側剛性連接到擺錘的底部平面上，中間部分下表面與旋轉電機定子通過螺栓剛性連接；剎車氣缸的缸套連接到旋轉電機支架中間部分上表面；

擺錘回零組件包括摩擦輪、回零絲杠、壓力傳感器、擺錘回零驅動電機、回零減速器，其中回零減速器的輸出端固定安裝在基架上，回零減速器的輸出軸與回零絲杠一端剛性連接，回零減速器的輸入軸與擺錘回零驅動電機的輸出軸固定連接，擺錘回零驅動電機的定子與回零減速器輸入端固定連接，壓力傳感器一端與回零絲杠連接，一端與摩擦輪連接，摩擦輪既可在擺錘的左右兩側的平面上滾動，又可與擺錘完全脫離，保證擺錘的自由擺動。

2.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，扭擺運動驅動機構由主動齒輪和隨動齒輪組成，隨動齒輪剛性安裝在支撐套中部位置上，主動齒輪與扭擺驅動電機通過齒輪鍵剛性連接；扭擺驅動電機通過扭擺驅動電機支架與擺錘進行剛性連接。

3.如權利要求2所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，扭擺驅動電機帶動主動齒輪旋轉1周，主、隨動齒輪嚙合分離1次；齒輪嚙合時，主動齒輪帶動隨動齒輪、扭桿彈簧、支撐套以及氣浮球頭一起扭轉，主、隨動齒輪分離后，在扭桿彈簧的扭轉回復力矩的作用下，鋼性連接在一起的氣浮球頭、氣浮套和扭桿彈簧、隨動齒輪共同繞扭桿彈簧軸線進行扭擺運動。

4.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，旋轉電機支架為倒“幾”字形狀。

5.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，在剎車氣缸內通入壓縮空氣，剎車氣缸的動缸向中心軸線方向運動，最終壓緊到連軸節上，達到鎖緊扭桿彈簧根部的作用。

6.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，擺桿組件的支撐套和扭桿彈簧在氣浮球頭處通過鍵以及螺栓實現剛性連接。

7.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，氣浮球頭的球心位置高于接口平面。

8.如權利要求1所述的多參數球面氣浮軸承質量特性測試臺，其中，氣浮球頭和氣浮球窩之間通入一定壓力的壓縮空氣，形成球面氣膜，并在平面氣浮導軌和擺錘之間通入一定壓力的壓縮空氣形成雙面矩形氣膜。