[發明專利]一種主軸的軸向動剛度測試方法和裝置

有效

• 申請號: 201811558812.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109765016B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 鄭良鋼;熊萬里;葉穎;卜霞;趙倩妮;湯秀清
• 申請（專利權）人: 廣州市昊志機電股份有限公司
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M13/00
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 謝嘉舜;孫中華

1.一種主軸的軸向動剛度測試方法，其特征在于包括以下步驟：

準備步驟：在主軸上安裝承載板；沿所述主軸的軸向在所述承載板的相對兩側分別間隙設置液體靜壓軸承，使兩個所述液體靜壓軸承分別與所述承載板之間的初始間隙大小相同，并使兩所述液體靜壓軸承的油腔呈相對設置；

施加載荷步驟：驅動主軸旋轉；采用兩個定量泵分別對應往兩個液體靜壓軸承的油腔輸入油，并使油經過所述液體靜壓軸承的油腔噴向所述承載板；同時，將其中一個所述定量泵的轉速V₁調節為n₀+n_x，并將另一個所述定量泵的轉速V₂調節為n₀-n_x；

軸向位移獲取步驟：在所述施加載荷步驟中，采用位移傳感器測試承載板的軸向位移，并根據所述承載板的軸向位移確定主軸的軸向位移x；

計算步驟：

根據面積計算公式計算出所述液體靜壓軸承的油腔的有效承載面積S；

計算出所述液體靜壓軸承的油腔的出油液阻R₀；

根據式子(1)計算出所述主軸的軸向動剛度k；

其中，上述式子(1)中：

x為所述主軸的軸向位移；S為所述液體靜壓軸承的油腔的有效承載面積；n₀為所述定量泵的額定轉速；n_x為轉速V₁或轉速V₂相對于所述額定轉速的變化量；q₀為所述定量泵每旋轉一周泵出的額定油量；R₀為所述液體靜壓軸承的油腔的出油液阻；h₀為所述液體靜壓軸承與所述承載板之間的初始間隙大小。

2.如權利要求1所述的主軸的軸向動剛度測試方法，其特征在于：在所述軸向位移獲取步驟中，采用兩個所述位移傳感器測試所述承載板的軸向位移，并取兩所述位移傳感器測試到的數值的平均值為所述主軸的軸向位移x。

3.如權利要求1所述的主軸的軸向動剛度測試方法，其特征在于：在所述施加載荷步驟中，采用變頻器控制供應給所述定量泵的變頻電機頻率大小，以調節所述定量泵的轉速。

4.如權利要求1所述的主軸的軸向動剛度測試方法，其特征在于：采用法蘭作為所述承載板。

5.一種主軸的軸向動剛度測試裝置，其特征在于：包括承載板、軸承座、儲油容器、位移傳感器、兩個液體靜壓軸承、兩個定量泵和兩個變頻器；所述軸承座形成有內腔；所述承載板活動設置在所述內腔內；兩個所述液體靜壓軸承沿所述承載板的軸向分置于所述承載板的相對兩側，并分別安裝在所述軸承座上；兩個所述液體靜壓軸承的油腔呈相對設置，所述液體靜壓軸承與所述承載板之間形成有間隙；兩個所述定量泵與兩個所述液體靜壓軸承一一對應設置，且所述定量泵用于將所述儲油容器內的油輸送至對應所述液體靜壓軸承的油腔內；兩個所述變頻器與兩個所述定量泵一一對應設置；所述變頻器的輸出端與對應所述定量泵的輸入端電連接，所述變頻器的輸入端與外部電源連通；所述位移傳感器安裝在所述軸承座上，并用于測試所述承載板的軸向位移。

6.如權利要求5所述的主軸的軸向動剛度測試裝置，其特征在于：所述位移傳感器的數量為兩個，兩個所述位移傳感器沿所述承載板的軸向依次排列。

7.如權利要求5所述的主軸的軸向動剛度測試裝置，其特征在于：所述液體靜壓軸承還開設有回油槽和回油通道；所述回油槽的槽口朝向所述承載板；所述回油槽連通所述回油槽和所述內腔；所述回油通道連接回油管，所述回油管遠離所述回油通道的一端伸入所述儲油容器內。

8.如權利要求5所述的主軸的軸向動剛度測試裝置，其特征在于：所述軸承座開設有連通外部和所述內腔的回油口。