[发明专利]在线模拟动静态切削力的电主轴可靠性试验装置

权利要求书

1.一种在线模拟动静态切削力的电主轴可靠性试验装置，其特征在于，该装置包括被试电主轴系统部分、扭矩加载部分、模拟加载部分、转向部分(9)和控制部分；其中所述的被试电主轴系统部分和扭矩加载部分的同轴连接；所述的模拟加载部分与电主轴系统部分和扭矩加载部分的轴心线相互垂直；所述的模拟加载部分中的径向力加载单元(4)和轴向力加载单元(10)轴心线平行；所述的径向力加载单元(4)端部的加载棒(20)与扭矩加载部分中的连接轴加载单元(5)的壳体侧面的半球形凹槽相接触；所述的转向部分(9)中的转向摆臂(25)前端的压块半圆加载端(32)与连接轴加载单元(5)轴向的前部盖板接触；所述的转向摆臂(25)的另一端的凹槽与模拟加载部分中的轴向力加载单元(10)端部的加载棒(20)相接触；所述的控制部分与扭矩加载部分中的测功机(7)、径向力加载单元(4)和轴向力加载单元(10)相连。

2.根据权利要求1所述的一种在线模拟动静态切削力的电主轴可靠性试验装置，其特征在于，所述的被试电主轴系统部分包括底座支撑块(1)、主轴基座(2)和电主轴(3)；所述的电主轴(3)通过电主轴(3)前端的法兰安装在抱夹机构(41)中，抱夹机构(41)固定在主轴基座(2)上；所述的主轴基座(2)设置在底座支撑块(1)的上方；底座支撑块(1)设置在地平铁(11)的上方；所述的主轴基座(2)的两端通过螺栓与地平铁(11)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种在线模拟动静态切削力的电主轴可靠性试验装置，其特征在于，所述的模拟加载部分还包括扭矩加载单元；其中所述的径向力加载单元(4)和轴向力加载单元(10)结构相同平行布置，均为音圈电机；所述的径向力加载单元(4)包括径向力加载单元基座(12)、音圈电机底座(13)、音圈电机固定端(14)、音圈电机活动端(15)、导向模块(16)、光栅尺尺身(17)、光栅尺读书器(18)、读数头连接件(19)、加载棒(20)和圆盘式力传感器(21)；所述的径向力加载单元基座(12)固定在地平铁(11)上；所述的音圈电机底座(13)上方有导轨(35)并且固定在径向力加载单元基座(12)上；所述的音圈电机固定端(14)和音圈电机底座(13)的挡板部分固定连接；所述的音圈电机活动端(15)和音圈电机固定端(14)活动连接；所述的导向模块(16)设置在音圈电机底座(13)的上方与其左端与音圈电机活动端(15)固定连接，其上端与滑块(36)固定连接，滑块(36)与导轨(35)滑动配合；所述的光栅尺尺身(17)和导向模块(16)固定连接；所述的光栅尺读书器(18)与读数头连接件(19)固定连接；所述的读数头连接件(19)固定在音圈电机底座(13)上；所述的光栅尺尺身(17)与光栅尺读书器(18)滑动配合；所述的圆盘式力传感器(21)和导向模块16固定连接，圆盘式力传感器(21)和加载棒(20)螺纹连接，其中加载棒(20)的前端是半球型。

4.根据权利要求3所述的一种在线模拟动静态切削力的电主轴可靠性试验装置，其特征在于，所述的扭矩加载部分还包括测功机基座(8)、S型拉压力传感器(40)、高速膜片联轴器(6)和连接轴加载单元(5)；所述的测功机(7)固定在测功机基座(8)上；所述的S型拉压力传感器(40)固定在测功机(7)的外壳上并且固定在测功机基座(8)上；所述的测功机基座(8)固定在地平铁(11)上；所述的连接轴加载单元(5)一端与高速膜片联轴器(6)连接，另一端与电主轴(3)连接；所述的连接轴加载单元(5)内部为轴承，轴承内圈配合再连接轴上，轴承外圈配合在加载单元壳体上，轴承两端均有端盖密封，连接轴加载单元(5)的壳体上方有润滑孔，侧面具有与加载棒(20)相配合的半球形凹槽；所述的连接轴加载单元(5)、与径向力加载单元(4)和轴向力加载单元(10)三者同高；所述的电主轴(3)、连接轴加载单元(5)和测功机(7)三者同轴。