CN109781409A - 可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，包括电主轴和被测液体静压轴承，被测液体静压轴承的轴颈安装固定在电主轴的主轴转子上，电主轴的外壳上设有直线导轨，直线导轨上滑动布置有导轨滑块，导轨滑块安装在被测液体静压轴承的轴承座上，被测液体静压轴承的轴瓦布置于轴承座的内孔中且与轴承座固定连接，轴承座上设有和被测液体静压轴承的润滑通道连通的进油通道和出油通道。本发明采用高速精密的电主轴作为轴颈的高速高精度旋转基准和动力源，从而能够有效提高直径与转速的乘积DmN值，且被测液体静压轴承的轴瓦和轴颈轴芯易于更换，重复装配精度高，装配调试效率高。

Description

可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置

技术领域

本发明涉及超高速液体静压主轴的液体静压轴承测试设备，具体涉及一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置。

背景技术

液体静压主轴由于具有特有的“误差均化效应”，其回转精度远高于滚动轴承式主轴；同时由于液体介质不可压缩，其承载能力和刚度远高于气体静压轴承；因此液体静压主轴在要求回转精度高、承载能力强的高速精密机床和超精密机床中获得了广泛应用。

超高速液体静压主轴（直径与转速的乘积DmN≥100万mm.rpm）除了具备高精度和高刚性特点外，还具有高速度和高加工效率的特点，一直是国内外学术界和产业界竞相研发的焦点。但是传统经验和现有的液体静压轴承理论认为：液静压主轴高速旋转时液膜高速剪切会导致发热量显著增加，温升显著增大，进而热变形增大导致液膜间隙缩小，同时润滑介质粘度下降导致主轴承载力降低，很容易发生“抱轴”事故。因此液静压主轴的DmN值常被限制在30万mm∙rpm以下。

测试超高速液体静压主轴（直径与转速的乘积DmN值≥100万mm.rpm）在不同的液膜剪切条件下的液体静压轴承特性参数变化规律，为研究揭示超高速液膜剪切特性及其对液体静压轴承特性的影响规律提供实验技术支撑。要改变的液膜剪切条件包括：不同的轴颈和轴瓦材料、不同液膜间隙、不同表面质量、不同润滑介质、不同的供液压力和轴颈表面线速度。要测试的液体静压轴承的特性参数包括：承载能力、液膜刚度、润滑介质的流量和温升。

要研制开发DmN≥100万mm∙rpm的超高速液体静压主轴，就必须突破现有液体静压轴承理论和传统经验的局限，寻找新的实现超高速的途径。根据国内外本领域最新的研究进展，实现超高速液体静压主轴的最有希望的途径之一，是采用新的轴颈/轴瓦材料及优化的表面结构参数来改变液体静压轴承的液膜剪切特性，进而实现超高速旋转。但是采用该途径开发超高速液体静压主轴，必须突破超高速液体静压轴承液膜剪切特性和轴承特性的在线测试技术难题。只有具备了该实验技术，才能测试超高速液膜剪切条件下的液体静压轴承特性的变化规律，从而为设计超高速液体静压主轴提供实验数据和技术依据。其中，要改变的液膜剪切条件包括：不同的轴颈和轴瓦材料、不同表面质量、不同液膜间隙和结构参数、不同润滑介质、不同的供液压力和轴颈表面线速度；要测试的液体静压轴承的特性参数包括：承载能力、液膜刚度、润滑介质的流量和温升等。

目前国内外尚未有直接针对超高速液体静压轴承液膜剪切特性和轴承特性的测试方法，但针对中低转速的液体静压轴承特性测试，已经有实验测试方法可选用。这些方法主要可分为两种：第1种是采用原理性的平面对置油腔实验装置进行测试。该方法存在的明显不足是：由于轴瓦呈水平布置，可横向移动的尺寸范围受到限制，该装置可实现的平面剪切速率很小，无法满足超高速液膜剪切的测试需要。第2种是采用普通电机作为动力源，采用滚动轴承支撑的主轴作为基准旋转轴，被测轴承的轴瓦及轴承座采用浮动支撑布置在滚动轴承支撑的主轴轴向某位置，通过外加载荷对浮动支撑的轴承座进行加载。其主要缺点是被测轴承座与滚动轴承主轴座是分离布置，安装基准不统一，轴瓦与主轴颈的同轴度很难精确调整，液膜间隙不容易精确保证，因为安装误差和间隙调整不当很容易导致测量结果不准确，甚至导致主轴颈与轴瓦摩擦发生刮轴或抱轴事故。此外，被测液体静压轴承的轴瓦和轴芯一旦安装好就很难更换，如果更换，重新调整装配精度的工作量很大，作业效率很低。

由于现有的超高速液体静压主轴液膜剪切特性和轴承特性的测试方法不成熟，严重制约了超高速液体静压主轴的理论研究和新产品开发进度，导致超高速液体静压电主轴未能在工程领域大规模使用。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，本发明采用高速精密的电主轴作为轴颈的高速高精度旋转基准和动力源，从而能够有效提高直径与转速的乘积DmN值，且被测液体静压轴承的轴瓦和轴颈轴芯易于更换，重复装配精度高，装配调试效率高。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，包括电主轴和被测液体静压轴承，所述被测液体静压轴承的轴颈安装固定在电主轴的主轴转子上，所述电主轴的外壳上设有直线导轨，所述直线导轨上滑动布置有导轨滑块，所述导轨滑块安装在被测液体静压轴承的轴承座上，所述被测液体静压轴承的轴瓦布置于轴承座的内孔中且与轴承座固定连接，所述轴承座上设有和被测液体静压轴承的润滑通道连通的进油通道和出油通道。

可选地，所述主轴转子的端部设有悬伸端，所述悬伸端设有锥台，所述锥台的根部设有端面，所述轴颈套设于悬伸端且分别与锥台的外壁面、端面保持面接触。

可选地，所述轴承座的一侧设有载荷调节组件，所述载荷调节组件包括安装座和带有手柄的调节螺杆，所述调节螺杆和安装座之间螺纹配合，且所述调节螺杆的端部抵触在轴承座一侧的外壁上。

可选地，所述轴瓦的外壁上设有环形槽，所述环形槽和进油通道连通，所述轴颈、轴瓦的接触面中间设有轴向封油边、且两侧均设有环形卸油槽，所述轴瓦的内部设有连通环形槽、轴向封油边的径向进油通道、以及连通环形槽、出油通道的卸油通道，所述径向进油通道中设有节流器。

可选地，所述电主轴为滚动轴承式电主轴，所述主轴转子和外壳之间设有至少两个角接触陶瓷球轴承。

可选地，所述主轴转子上位于角接触陶瓷球轴承区域为中空结构。

可选地，所述电主轴的外壳上位于靠被测液体静压轴承一端的至少一个角接触陶瓷球轴承外侧的区域设有环形冷却通道。

可选地，所述电主轴的外壳包括前轴承座，至少一个角接触陶瓷球轴承安装在前轴承座中，所述前轴承座位于角接触陶瓷球轴承处的外壁上设有凹槽，且该凹槽外部设有套管，所述凹槽和套管两者密封形成环形冷却通道，且套管上设有冷却介质连接口。

可选地，所述电主轴的外壳上设有和角接触陶瓷球轴承的内滚道连通的油气润滑通道。

可选地，所述外壳包括后轴承座，所述后轴承座的内孔中插设有浮动套，所述主轴转子和浮动套之间设有至少一个角接触陶瓷球轴承，所述浮动套的外壁和后轴承座的内孔内壁之间设有密封件，所述浮动套、后轴承座的端面之间设有顶压预紧弹簧。

和现有技术相比，本发明具有下述优点：

1、本发明采用高速精密的电主轴作为轴颈的高速高精度旋转基准和动力源，从而能够使得直径与转速的乘积DmN值达到100万mm.rpm至300万mm.rpm。

2、本发明将被测液体静压轴承的轴颈安装固定在电主轴的主轴转子上，被测液体静压轴承的轴瓦外侧的轴承座通过导轨滑块、直线导轨配合安装在电主轴的外壳上，被测液体静压轴承的轴瓦和轴颈轴芯易于更换，只要轴承外径尺寸一致（内孔尺寸及表面质量可变），就能方便地装入轴承座进行测试，很方便进行不同轴瓦材料、不同表面之间、不同结构参数的液体静压轴承高速动态特性测试，重复装配精度高，装配调试效率高。

3、本发明将被测液体静压轴承的轴颈安装固定在电主轴的主轴转子上，被测液体静压轴承的轴瓦外侧的轴承座通过导轨滑块、直线导轨配合安装在电主轴的外壳上，被测液体静压轴承通过轴承座与电主轴外壳上的直线导轨连接，被测液体静压轴承和轴承座可以在直线导轨上自由移动，可通过该移动调整被测液体静压轴承内表面和轴颈之间的液膜间隙，由于直线滚动导轨摩擦系数小，推动轴瓦移动的附加载荷很小。

附图说明

图1为本发明实施例的主视结构示意图。

图2为本发明实施例的轴向剖视结构示意图。

图3为本发明实施例的径向剖视结构示意图。

图4为本发明实施例的油气润滑通道的详细结构示意图。

图例说明：1.电主轴；2.轴瓦；3.轴颈；4.主轴转子；5.外壳；6.过渡盘；7.直线导轨；8.导轨滑块；9.轴承座；10.进油通道；11.出油通道；12.悬伸端；13.锥台；14.端面；15.载荷调节组件；16安装座；17.手柄；18.调节螺杆；19.环形槽；20.被测液体静压轴承；21.环形卸油槽；22.轴向封油边；23.径向进油通道；24.周向封油边；25.节流器；26.卸油通道；27.出油通道；28.角接触陶瓷球轴承；29.凹槽；30.套管；31.环形冷却通道；32.前轴承座；33.油气润滑通道；34.后轴承座；35.浮动套；36.直线滑动轴承；37.顶压预紧弹簧；38.前端盖；39.螺纹孔；40.连接件；41.后座；42.位移传感器；43.位移传感器；44.压力表；45.载荷表。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实施例提供一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，包括电主轴1和被测液体静压轴承20，被测液体静压轴承20包括轴瓦2、轴颈3以及轴承座9，被测液体静压轴承20的轴颈3安装固定在电主轴1的主轴转子4上，电主轴1的外壳5上设有直线导轨7，直线导轨7上滑动布置有导轨滑块8，导轨滑块8安装在被测液体静压轴承20的轴承座9上，被测液体静压轴承20的轴瓦2布置于轴承座9的内孔中且与轴承座9固定连接，轴承座9上设有和被测液体静压轴承20的润滑通道连通的进油通道10和出油通道11。被测液体静压轴承20的轴瓦2外侧的轴承座9通过导轨滑块8、直线导轨7配合安装在电主轴1的外壳5上，结构更加简单，装配时相对位置精度更容易保证，被测液体静压轴承20通过轴承座9与电主轴1的外壳5上的直线导轨7连接，被测液体静压轴承20和轴承座9可以在直线导轨7上自由移动，可通过该移动调整被测液体静压轴承20内表面和轴颈3之间的液膜间隙，由于直线滚动导轨摩擦系数小，推动轴瓦移动的附加载荷很小。

本实施例中，电主轴1的外壳5上安装有过渡盘6，直线导轨7安装在过渡盘6上。此外直线导轨7也可以根据需要采用其他方式安装布置在电主轴1的外壳5上。

本实施例中，导轨滑块8通过螺钉安装在被测液体静压轴承20的轴承座9上。

如图2所示，主轴转子4的端部设有悬伸端12，悬伸端12设有锥台13，锥台13的根部设有端面14，轴颈3套设于悬伸端12且分别与锥台13的外壁面、端面14保持面接触。通过上述结构，使得悬伸端12、轴颈3之间形成HSK端面锥面双定位连接方式连接，连接刚度高，连接精度高，适合于实现超高速平稳运转，可承受径向加载能力强；而且轴颈3很方便进行拆卸和安装，很方便进行不同轴芯材料、不同表面质量、不同表面线速度条件下的液体静压轴承特性测试。

如图2所示，轴颈3上设有螺纹孔39，且轴颈3通过穿过螺纹孔39的连接件40和悬伸端12螺纹连接，连接件40和螺纹孔39螺纹连接，通过上述结构使得被测液体静压轴承20的轴颈3安装固定在电主轴1的主轴转子4上连接为一体且便于拆卸。

如图2和图3所示，轴瓦2的外壁上设有环形槽19，环形槽19和进油通道10连通，轴颈3、轴瓦2的接触面中间设有轴向封油边22、且两侧均设有环形卸油槽21，轴瓦2的内部设有连通环形槽19的径向进油通道23、以及连通环形卸油槽21、出油通道27的卸油通道26，径向进油通道23中设有节流器25。

如图1所示，轴承座9的一侧设有载荷调节组件15，载荷调节组件15包括安装座16和带有手柄17的调节螺杆18，调节螺杆18和安装座16之间螺纹配合，且调节螺杆18的端部抵触在轴承座9一侧的外壁上。安装座16可以根据需要固定在试验台、或地面、或外壳5上，对被测液体静压轴承20加载时，转动手柄17，手柄17带动调节螺杆18转动，调节螺杆18和安装座16发生相对运动，所以使得作用于轴承座9的载荷发生变化，由于被测液体静压轴承20安装在轴承座9上，所以被测液体静压轴承20的载荷也会发生变化。

本实施例中，被测液体静压轴承20的内孔表面设置有水平布置的液体静压对置油腔。由于被测液体静压轴承20及轴承座9等的重量都由直线导轨7承担，因此水平方向加载的载荷可以不考虑被测液体静压轴承20及轴承座9本身的重量，为刚度计算和理论分析带来了很大的方便。被测液体静压轴承20的内孔表面只设置有水平布置的液体静压对置油腔，没有设置垂直方向的油腔，避免了轴颈高速旋转带来的液体进入临近油腔带来的计算分析的复杂性和困难。根据需要，被测液体静压轴承20可以采用单腔、三腔、四腔等各种结构。

在试验状态下，被测液体静压轴承20的润滑油流动路径如下：轴承20所需要的润滑油从轴承座9上的进油孔进入进油通道10，再经过轴承座9与轴承20之间的环形槽19、径向进油通道23、节流器25进入到油腔，再通过两侧的轴向封油边22和旋转方向的周向封油边24进入环形卸油槽21，轴瓦2的左右两侧分别设置有环形卸油槽21，静压轴承油腔内的油液通过轴向封油边22首先进入环形卸油槽21，汇聚到下方的出油通道27、11中流出轴承座9。

如图2所示，电主轴1为滚动轴承式电主轴，主轴转子4和外壳5之间设有至少两个角接触陶瓷球轴承28，采用角接触陶瓷球轴承28相对采用其他类型的轴承而言能够保障电主轴1的高转速运行。

本实施例中，主轴转子4上位于角接触陶瓷球轴承28区域为中空结构，有利于主轴转子4散热和吸收热变形，减少热变形对角接触陶瓷球轴承28与主轴转子4配合的附加应力。

如图2所示，电主轴1的外壳5上位于靠被测液体静压轴承20一端的至少一个角接触陶瓷球轴承28外侧的区域设有环形冷却通道31。通过环形冷却通道31能够对角接触陶瓷球轴承28进行有效冷却，有效抑制轴承温升，从而减少了电主轴1传递给被测液体静压轴承20的热量。

如图2所示，电主轴1的外壳5包括前轴承座32，至少一个角接触陶瓷球轴承28安装在前轴承座32中，前轴承座32位于角接触陶瓷球轴承28处的外壁上设有凹槽29，且该凹槽29外部设有套管30，凹槽29和套管30两者密封形成环形冷却通道31，且套管30上设有冷却介质连接口。

如图2所示，电主轴1的外壳5上设有和角接触陶瓷球轴承28的内滚道连通的油气润滑通道33，通过油气润滑通道33对角接触陶瓷球轴承28采用油气润滑技术，能够保障电主轴1的高转速运行。

如图2所示，外壳5包括后轴承座34，后轴承座34的内孔中插设有浮动套35，主轴转子4和浮动套35之间设有至少一个角接触陶瓷球轴承28，浮动套35的外壁和后轴承座34的内孔内壁之间设有直线滑动轴承36，浮动套35、后轴承座34的端面之间设有顶压预紧弹簧37。通过顶压预紧弹簧37对角接触陶瓷球轴承28实现了定压预紧方式，能够保障电主轴1的高转速运行。如图2所示，外壳5由前盖38、前轴承座32、后轴承座34、后座41依次连接组成。本实施例中，浮动套35由管体和设于后座41内的座体构成，顶压预紧弹簧37安装在后轴承座34的端面、座体之间。

如图4所示，对于前轴承座32处的两个角接触陶瓷球轴承28而言，油气润滑所需的高压气体从后轴承座34右端的进气孔（如图中33-a所示）进入，然后通过前轴承座32中的管路（如图中33-b所示）分别到达两个喷油环孔道（如图中33-c所示），分别带动附在管路上的润滑油喷向两个角接触陶瓷球轴承28的内滚道，完成对两个角接触陶瓷球轴承28的润滑；然后，气体再经前轴承座32中的管路（如图中33-d所示）、后轴承座34中的管路（如图中33-e所示）、后轴承座34右端的出气孔（如图中33-f所示）流出电主轴1。

如图4所示，对于后轴承座34处的两个角接触陶瓷球轴承28而言，油气润滑所需的高压气体从后座41处的进气管道（如图中33-g所示）进入，然后通过浮动套35中的管路（如图中33-h所示）分别到达两个喷油环孔道（如图中33-i所示），分别带动附在管路上的润滑油喷向两个角接触陶瓷球轴承28的内滚道，完成对两个角接触陶瓷球轴承28的润滑；然后，气体再经浮动套35中的管路（如图中33-j所示）后，从后座41处的出气管道（如图中33-k所示）流出电主轴1。

经过试验，本实施例可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置能够保证电主轴1的转速达30000rpm以上，相应的可以支撑主轴转子4旋转DmN值达到100万mm.rpm至300万mm.rpm。

本实施例可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置具有下属优点：

1、本实施例采用油气润滑的电主轴1（高速精密永磁同步电主轴）作为轴颈3的高速高精度旋转基准和动力源，直接驱动被测静压轴承20的轴芯高速旋转，从而能够使得轴芯的轴颈3的直径与转速的乘积DmN值达到100万mm.rpm至300万mm.rpm。

2、直接驱动被测静压轴承20的轴瓦2和轴承座9采用直线导轨7浮动支承，可以在联结于电主轴1的外壳上的直线导轨7上沿水平方向移动。

3、被测轴芯与电主轴1的悬伸端12的联结采用HSK端面锥面双定位连接方式连接。轴芯锥面刚套入悬伸端12时，端面和主轴端面存在一定间隙，锁紧螺钉拧紧后，端面间隙消除。该联结方式有利于锥面联结高速运转时不因为离心变形导致联结刚度降低，有利于轴芯承受径向加载。

4、被测静压轴承20的轴瓦2两端采用间隙密封型式，密封边上设置有两级回油槽，油腔内的压力油沿轴向流到第1级回油后，在重力作用下沿环形槽汇聚到下方；如果第1级回油槽的油量回油不及，少部分会进入到第2级回油槽，在重力作用下沿环形槽汇聚到下方；由于主轴高速旋转，进入回油槽的油会在重力作用下沿径向甩出，会抑制润滑油沿轴向泄露，该密封结构可以在存在径向间隙的条件下对润滑油起到密封作用，非常适合于液体静压高速主轴的密封需要。

5、被测静压轴承20的轴瓦2、轴颈3均可方便更换，以适应测试不同轴颈轴瓦材料、表面结构、油腔数目、液膜间隙、供液压力和转速条件下的液膜剪切特性和静压轴承特性。

6、在主轴高速运转时，可利用手柄17对轴承座9沿水平方向加载，轴颈3和轴承座9之间的位移可通过水平方向布置的位移传感器检测。

本实施例可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置可实现下述测试：

1）液膜刚度测试：由于轴颈3外圆相对于电主轴1的水平径向位移由固定试验台上的位移传感器42测试，轴承座9在外圆载荷作用下相对于直线导轨7发生的水平方向位移，由固定于试验台上的位移传感器43进行测试。在进行测试时，将外加载荷除以轴承座9的位移、轴颈3的位移两者的差值即可得到液膜刚度。

2）油腔压力测试：对轴瓦2水平方向前后油腔的压力通过引出油管的压力表44进行测试。

3）载荷测试：轴颈3、轴瓦2两者通过手动旋钮加载载荷大小通过与弹簧联结的载荷表45进行显示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：包括电主轴（1）和被测液体静压轴承（20），所述被测液体静压轴承（20）的轴颈（3）安装固定在电主轴（1）的主轴转子（4）上，所述电主轴（1）的外壳（5）上设有直线导轨（7），所述直线导轨（7）上滑动布置有导轨滑块（8），所述导轨滑块（8）安装在被测液体静压轴承（20）的轴承座（9）上，所述被测液体静压轴承（20）的轴瓦（2）布置于轴承座（9）的内孔中且与轴承座（9）固定连接，所述轴承座（9）上设有和被测液体静压轴承（20）的润滑通道连通的进油通道（10）和出油通道（11）。

2.根据权利要求1所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述主轴转子（4）的端部设有悬伸端（12），所述悬伸端（12）设有锥台（13），所述锥台（13）的根部设有端面（14），所述轴颈（3）套设于悬伸端（12）且分别与锥台（13）的外壁面、端面（14）保持面接触。

3.根据权利要求2所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述轴承座（9）的一侧设有载荷调节组件（15），所述载荷调节组件（15）包括安装座（16）和带有手柄（17）的调节螺杆（18），所述调节螺杆（18）和安装座（16）之间螺纹配合，且所述调节螺杆（18）的端部抵触在轴承座（9）一侧的外壁上。

4.根据权利要求1所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述轴瓦（3）的外壁上设有环形槽（19），所述环形槽（19）和进油通道（10）连通，所述轴颈（3）、轴瓦（2）的接触面中间设有轴向封油边（22）、周向封油边（24）且两侧均设有环形卸油槽（21），所述轴瓦（2）的内部设有连通环形槽（19）的径向进油通道（23）、以及连通环形卸油槽（21）、出油通道（27）的卸油通道（26），所述径向进油通道（23）中设有节流器（25）。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述电主轴（1）为滚动轴承式电主轴，所述主轴转子（4）和外壳（5）之间设有至少两个角接触陶瓷球轴承（28）。

6.根据权利要求5所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述主轴转子（4）上位于角接触陶瓷球轴承（28）区域为中空结构。

7.根据权利要求5所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述电主轴（1）的外壳（5）上位于靠被测液体静压轴承（20）一端的至少一个角接触陶瓷球轴承（28）外侧的区域设有环形冷却通道（31）。

8.根据权利要求5所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述电主轴（1）的外壳（5）包括前轴承座（32），至少一个角接触陶瓷球轴承（28）安装在前轴承座（32）中，所述前轴承座（32）位于角接触陶瓷球轴承（28）处的外壁上设有凹槽（29），且该凹槽外部设有套管（30），所述凹槽（29）和套管（30）两者密封形成环形冷却通道（31），且套管（30）上设有冷却介质连接口。

9.根据权利要求5所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述电主轴（1）的外壳（5）上设有和角接触陶瓷球轴承（28）的内滚道连通的油气润滑通道（33）。

10.根据权利要求5所述的可实现超高速液膜剪切特性和静压轴承特性测试的装置，其特征在于：所述外壳（5）包括后轴承座（34），所述后轴承座（34）的内孔中插设有浮动套（35），所述主轴转子（4）和浮动套（35）之间设有至少一个角接触陶瓷球轴承（28），所述浮动套（35）的外壁和后轴承座（34）的内孔内壁之间设有直线滑动轴承（36），所述浮动套（35）、后轴承座（34）的端面之间设有顶压预紧弹簧（37）。