[發(fā)明專利]一種適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810426201.6 | 申請(qǐng)日： | 2018-05-07 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN108692896B | 公開(kāi)（公告）日： | 2019-05-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 馮明 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 北京科技大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | G01M5/00 | 分類號(hào)： | G01M5/00 |
| 代理公司： | 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237 | 代理人： | 張仲波 |
| 地址： | 100083*** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書(shū)： | 查看更多 | 說(shuō)明書(shū)： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 五自由度 徑向加載組件 軸向加載組件 剛度測(cè)試 高速主軸 加載裝置 非接觸 加載塊 加載 氣膜 底座 機(jī)床動(dòng)態(tài)性能 檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域 發(fā)熱量 高轉(zhuǎn)速工況 位移傳感器 機(jī)構(gòu)安裝 現(xiàn)有裝置 組件設(shè)置 電磁式 內(nèi)孔 | ||
1.一種適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置，其特征在于：包括底座(1)、五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、內(nèi)加載塊組件、徑向加載組件和軸向加載組件，五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)安裝在底座(1)上，內(nèi)加載塊組件設(shè)置在五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)內(nèi)孔中，徑向加載組件和軸向加載組件設(shè)置在五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)上；
其中：五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括底部框架(4)、下拉彈簧(5)、直線滑軌(7)、直線滑塊(8)、直線導(dǎo)軌(9)、外框右板(13)、外框上板(14)、X向框架上板(15)、Z向框架左板(16)、轉(zhuǎn)軸(17)、外框左板(18)、轉(zhuǎn)軸框架(20)、X向框架(21)、Z向框架(22)、調(diào)高板(23)和高度調(diào)節(jié)旋鈕(24)；內(nèi)加載塊組件包括內(nèi)加載塊-氣路(19)、氣動(dòng)快速接頭(25)、內(nèi)加載塊-止推(31)、內(nèi)加載塊-軸瓦(32)和內(nèi)加載塊(33)；徑向加載組件包括力傳感器外套(10)、徑向力傳感器(11)和徑向加載軸(12)；軸向加載組件包括軸向止推橫梁(26)、軸向加載軸(27)、軸向加載橫梁(28)、軸向力傳感器外套(29)和軸向力傳感器(30)；
底座(1)上安裝底座滑軌(2)、底座滑塊(3)和寬度調(diào)節(jié)塊(6)，底座(1)上部支撐底部框架(4)，底座(1)和底部框架(4)之間設(shè)置下拉彈簧(5)，底部框架(4)上部中心位置設(shè)置直線滑軌(7)，直線滑軌(7)上方連接直線滑塊(8)，直線滑塊(8)上方為Z向框架(22)，Z向框架(22)上方設(shè)置直線導(dǎo)軌(9)，直線導(dǎo)軌(9)上方連接X(jué)向框架(21)，X向框架(21)內(nèi)部包裹轉(zhuǎn)軸框架(20)，轉(zhuǎn)軸框架(20)內(nèi)部設(shè)置內(nèi)加載塊-氣路(19)，內(nèi)加載塊-氣路(19)通過(guò)轉(zhuǎn)軸(17)與轉(zhuǎn)軸框架(20)相連，內(nèi)加載塊-氣路(19)上方有X向框架上板(15)，X向框架(21)左側(cè)設(shè)置Z向框架左板(16)，Z向框架左板(16)左側(cè)設(shè)置外框左板(18)，外框左板(18)對(duì)稱位置設(shè)置外框右板(13)，外框左板(18)和外框右板(13)上方通過(guò)外框上板(14)密封，內(nèi)加載塊-氣路(19)右側(cè)設(shè)置徑向力傳感器(11)，徑向力傳感器(11)外部包有力傳感器外套(10)，徑向力傳感器(11)連接徑向加載軸(12)；調(diào)高板(23)設(shè)置在底座(1)上，調(diào)高板(23)連接高度調(diào)節(jié)旋鈕(24)，內(nèi)加載塊-氣路(19)連接氣動(dòng)快速接頭(25)、內(nèi)加載塊-氣路(19)上方連接內(nèi)加載塊-止推(31)，內(nèi)加載塊-氣路(19)中間為內(nèi)加載塊-軸瓦(32)，內(nèi)加載塊-氣路(19)下方為內(nèi)加載塊(33)；軸向止推橫梁(26)連接在內(nèi)加載塊-氣路(19)后方，軸向止推橫梁(26)一側(cè)連接軸向加載軸(27)，軸向加載軸(27)外部環(huán)繞軸向加載橫梁(28)，軸向止推橫梁(26)另一側(cè)連接軸向力傳感器外套(29)，軸向力傳感器外套(29)包裹軸向力傳感器(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置，其特征在于：在加載過(guò)程中，加壓氣體從內(nèi)加載塊-軸瓦(32)排出至內(nèi)加載塊-軸瓦(32)的內(nèi)孔中，并在測(cè)試假軸軸頸上形成小于180°的部分瓦氣體靜壓軸承，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)試的高速主軸的徑向非接觸加載；加壓氣體從內(nèi)加載塊-止推(31)排出至內(nèi)加載塊-止推(31)的端面，并在測(cè)試假軸軸肩形成環(huán)形的單向氣體靜壓軸承。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置，其特征在于：所述測(cè)試假軸一端與被測(cè)試的高速主軸剛性連接，另一端插入內(nèi)加載塊-軸瓦(32)的內(nèi)孔中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置，其特征在于：所述五自由度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)內(nèi)加載塊組件的五個(gè)自由度微調(diào)，分別為上下、左右、前后、繞水平軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞豎直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于高速主軸剛度測(cè)試的非接觸氣膜加載裝置，其特征在于：所述直線滑軌(7)和直線導(dǎo)軌(9)能夠改變徑向和軸向軸承氣膜間隙，從而改變加載力大小。
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