[实用新型]电主轴可靠性试验台弧形导轨式力加载装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可靠性试验台模拟切削力加载装置，尤其是指一种通过一套电液伺服系统与弧形导轨配合实现对机床电主轴动、静态切削力的模拟加载装置。

背景技术

在经济全球化和一体化的进程中，制造业已被作为国民经济的重要支柱产业。高端数控机床技术已被我国纳入装备制造业的重要发展战略之中，同时也是提高我国装备制造业水平的发展方向之一。由于电主轴是机床的关键功能零部件，电主轴的可靠性水平直接决定了数控机床的可靠性水平，而且我国生产和设计的电主轴和国外相比，可靠性不高，因而对电主轴可靠性的深入研究是非常有必要的。

在电主轴可靠性试验台的研制中，如何对电主轴施加模拟切削力是最重要的问题之一。目前一部分电主轴可靠性试验台是采用两套独立的液压伺服系统，分别施加径向力和轴向力，但是采用两套电液伺服系统加载模拟切削力成本高，而且控制两套电液伺服需要保持时间上的统一，增加了控制上的难度；另一部分是采用非接触电磁加载，由于工艺限制，气隙调整困难，非接触式电磁加载的加载力小，并且电磁激振器与导磁体不能保持绝对平行，导致加载力偏转产生附加转矩载荷，影响试验效果；还有一些采用压电陶瓷加载的方案，但是受加载原理制约，压电陶瓷加载的伸长量很小，往往需要预加载荷才能工作，因此要求压电陶瓷的调整机构精准度和刚度高，还要能提供预加载荷，这给设计、加工以及安装带来了很大的难度。

发明内容

本实用新型提供一种电主轴可靠性试验台弧形导轨式力加载装置，以解决目前存在的不能最大限度模拟电主轴的实际受力情况，可靠性试验台的成本高的问题。

本实用新型采取的技术方案是：测功机与地平铁的左后方固定连接，加载单元与支架上方固定连接，加载单元左端与测功机同轴装配，电主轴支撑机构固定连接在加载单元的右端地平铁上，弧形导轨式力加载部分与加载单元形成铰链结构连接。

本实用新型所述的测功机的结构是：电力测功机、转矩转速传感器支架分别固定在测功机支座的上表面，转矩转速传感器固定在转矩转速传感器支架上，转矩转速传感器通过联轴器与电力测功机同轴相连，保护罩罩在电力测功机与转矩转速传感器的连接处且与测功机支座上方固定连接，半联轴器通过平键连接在转矩转速传感器的轴上。

本实用新型所述的支架的结构是：U形夹持座支架和防护罩壳分别固定在支架支座，U形夹持座固定在U形夹持座支架上。

本实用新型所述的加载单元的结构是：底面为正方形的球形受力座中间有内凹球形槽，该球形受力座与轴承套的侧面固定连接，加载棒是一个阶梯轴、通过轴承装入到轴承套中，2个端盖与该轴承套两端固定连接。

本实用新型所述的弧形导轨式力加载部分的结构是：电液伺服缸下方与支腿机构固定连接，支腿机构固定连接在连接板上，低速伺服电机与减速器固定连接，减速器安装在连接板上，前弧形导轨、中弧形导轨和后弧形导轨通过螺栓固定在弧形底板上表面的槽上，在中弧形导轨外侧开有齿轮槽，减速器伸出端上的齿轮与该中弧形导轨一侧的齿轮槽啮合，滑座下部分别与前弧形导轨、中弧形导轨和后弧形导轨滑动连接、顶部与连接板底部固定连接。

本实用新型所述的滑座的结构是：滑轮板是一个矩形板，下表面中间位置处开有一个通孔，滑轮板短边侧开有弧形槽，在四个角位置处分别开有光孔，滑轮为内凹形结构，中间有一个光孔，滑轮的内凹处分别与前弧形导轨、中弧形导轨和后弧形导轨两侧凸起配合，滑轮通过销轴与滑轮板四个角位置处的光孔过盈配合，整个滑座通过螺栓固定在连接板下表面。

本实用新型所述前弧形导轨、中弧形导轨和后弧形导轨上分别滑动连接两个滑座、一个滑座和两个滑座。

本实用新型所述电主轴支撑机构的结构是：电主轴抱夹部件与电主轴支撑座上方固定连接，电主轴支撑座底部与调整垫铁固定连接。

本实用新型的优点是：采用一套电液伺服系统实现对电主轴的动、静态切削力模拟加载，与其它采用多套电液伺服系统的试验台相比，能够大大降低试验台的制造成本及装配难度，减小试验台体积和占地面积，利于可靠性试验台的大规模推广使用；采用一套电液伺服系统，控制上比采用两套电液伺服系统简单，而且稳定性更好，有效避免了两套电液伺服系统协同控制；采用的电液伺服系统的前端设计有高精度球型铰链与加载单元部分相连，不仅能对电主轴施加动态、静态压力，还能施加动态、静态拉力；采用的电液伺服系统与带有齿轮驱动的弧形导轨配合，能够实现加载力0度到30度的全自动任意变化，这样更能模拟实际工况，为电主轴可靠性试验奠定基础。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型测功机的结构示意图；