[发明专利]基于球面气浮轴承的多参数质量特性测试台

摘要

本发明公开了一种基于球面气浮轴承的多参数质量特性测试台，该测试台包括球气浮轴承组件、摆杆组件、摆锤组件以及摆锤回零组件4个部分，本发明通过具有特定结构的四个部分，以及多种形式的气浮润滑方法，有效地控制了外界阻尼对测试结果的影响，大幅提高测试设备的测试能力和测试精度，同时最大程度地减少测试工装的数量，提高测试工作效率和测试的安全性、可靠性。

主权项

1.多参数球面气浮轴承质量特性测试台，包括球气浮轴承组件、摆杆组件、摆锤组件以及分别安装在摆锤组件左右两侧的两套摆锤回零组件，其中：球气浮轴承组件包括气浮球头、气浮球窝、基架；气浮球头位于整台设备的顶部，气浮球头的上部圆形对接平面提供被测试件的机械接口，下部为球缺结构，其球心位置高于对接平面，在球缺与气浮球窝之间通入压缩空气，产生气膜，气浮球头在气浮球窝内做无阻尼运动；基架为立方体框式结构，是整个设备的安装基础，气浮球窝下部与基架上部通过螺栓进行刚性连接；摆杆组件由支撑套、扭杆弹簧、扭摆运动驱动机构、扭摆光栅尺、扭摆驱动电机、平面气浮下盘、旋转电机组成，支撑套是中空管状结构，上部与气浮球头的底部通过螺栓刚性连接，下部与平面气浮下盘通过螺栓刚性连接，扭杆弹簧贯穿支撑套内部，扭杆弹簧上部通过扭杆键和扭杆螺母与气浮球头的底部刚性连接；扭杆弹簧下部通过连轴节与旋转电机紧固连接，扭摆光栅尺刚性连接到支撑套中部位置，扭摆运动驱动机构驱动扭摆驱动电机运动；摆锤组件包括摆锤、气浮套、摆动光栅尺、平面气浮导轨、旋转电机支架、旋转刹车气缸，其中气浮套为空心圆柱体结构，气浮套套装在支撑套下部，放置在气浮下盘上，气浮套的空心圆柱体内腔与支撑套下部圆柱外侧面采取间隙配合；摆锤中部为空心圆柱结构，与气浮套圆柱外侧面采用螺栓连接形成刚性连接，摆锤上部安装扭摆驱动电机，摆锤下部中间区域为平面结构，前后两侧为圆弧曲面，摆动光栅尺安装在圆弧曲面上，摆锤的前后两侧平面与平面气浮导轨平面之间采取间隙配合，在间隙内通入压缩空气，形成平面气膜，摆锤沿着气浮导轨进行无阻尼简谐摆动；气浮导轨的底部固定安装在基架上的下平面上，旋转电机支架两侧刚性连接到摆锤的底部平面上，中间部分下表面与旋转电机定子通过螺栓刚性连接；刹车气缸的缸套连接到旋转电机支架中间部分上表面；摆锤回零组件包括摩擦轮、回零丝杠、压力传感器、摆锤回零驱动电机、回零减速器，其中回零减速器的输出端固定安装在基架上，回零减速器的输出轴与回零丝杠一端刚性连接，回零减速器的输入轴与摆锤回零驱动电机的输出轴固定连接，摆锤回零驱动电机的定子与回零减速器输入端固定连接，压力传感器一端与回零丝杠连接，一端与摩擦轮连接，摩擦轮既可在摆锤的左右两侧的平面上滚动，又可与摆锤完全脱离，保证摆锤的自由摆动。