[發明專利]一種電主軸可靠性試驗模擬加載裝置

有效

• 申請號: 202010117793.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111141515B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 楊兆軍;郭勁言;陳傳海;田海龍;應駿;李世拯;劉勇剛
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01M13/027
• 分類號: G01M13/027
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;張晶

本發明屬于機械試驗設備技術領域，涉及一種電主軸可靠性試驗模擬加載裝置；包括主支撐體和應力加載裝置；主支撐體包括支撐圓盤；應力加載裝置包括壓電陶瓷加載裝置、測功機加載裝置、膜片聯軸器、加載單元、油污加載裝置和電主軸加載裝置；壓電陶瓷加載裝置、測功機加載裝置和電主軸加載裝置固定在支撐圓盤上；膜片聯軸器和加載單元安裝在測功機加載裝置和電主軸加載裝置之間；膜片聯軸器一端與加載單元連接，另一端連接測功機加載裝置；油污加載裝置安裝在電主軸加載裝置上，與電主軸軸芯同軸；本發明針對動態切削力、切削扭矩、油液污染影響電主軸可靠性的三個重要因素，分別設計了加載裝置，真實地模擬電主軸實際切削過程中受到的所有載荷。

技術領域

本發明屬于機械試驗設備技術領域，涉及一種電主軸可靠性試驗模擬加載裝置，具體涉及能夠模擬切削過程中電主軸所受到的動態切削力、切削扭矩以及油液污染，實現多自由度多應力復合加載的可靠性試驗模擬加載裝置。

背景技術

數控機床是實現工業現代化的重要基石,其質量、性能和擁有量已經成為衡量一個國家工業化水平以及綜合國力的重要標志。電主軸是數控機床的關鍵的功能部件，由于其結構復雜、故障頻發，其可靠性水平直接影響了數控機床整機的可靠性。數控機床現場可靠性跟蹤試驗的故障數據表明，電主軸所受的動態切削力、扭矩以及油液污染是導致電主軸故障的主要原因。

目前國內外電主軸的可靠性試驗裝置，大都通過測功機與主軸通過聯軸器相連后，模擬電主軸的切削扭矩，并直接對受試主軸施加軸向力與徑向力，未出現能夠模擬切削過程中不同型號和規格的電主軸所受的動態切削力、切削扭矩以及油液污染的電主軸可靠性試驗裝置。這類可靠性試驗臺不能很好地模擬電主軸切削過程中的真實工況，激發的主軸故障不完善，致使電主軸的可靠性評估結果的不準確，甚至影響了數控機床電主軸的可靠性設計。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術無法全面模擬不同型號規格電主軸所受的動態切削力、切削扭矩以及油液污染的問題，因此設計了一種能夠模擬不同型號規格電主軸所受的動態切削力、切削扭矩以及油液污染的多自由度復合應力加載的電主軸可靠性試驗模擬加載裝置。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下，結合附圖說明如下：

一種電主軸可靠性試驗模擬加載裝置，包括主支撐體和應力加載裝置；

所述主支撐體包括支撐圓盤4；

所述應力加載裝置包括壓電陶瓷加載裝置1、測功機加載裝置2、膜片聯軸器3、加載單元5、油污加載裝置6和電主軸加載裝置7；

所述支撐圓盤4固定在地平鐵10上；

所述壓電陶瓷加載裝置1、測功機加載裝置2和電主軸加載裝置7固定在支撐圓盤4上；

所述膜片聯軸器3和加載單元5安裝在測功機加載裝置2和電主軸加載裝置7之間；

所述膜片聯軸器3一端與加載單元5連接，另一端連接測功機加載裝置2。

所述油污加載裝置6安裝在電主軸加載裝置7上，與電主軸軸芯同軸；

技術方案中所述支撐圓盤4包括轉動圓盤11、圓盤驅動電機12和圓盤底座13。圓盤驅動電機12固定在圓盤底座13上，圓盤驅動電機12驅動轉動圓盤11繞電機軸轉動，實現加載裝置在水平面的旋轉。