CN110487541B - 一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供了一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法，其中装置包括：移动调节结构，待检测的气浮主轴固定于移动调节结构上；导体转子，固定安装于气浮主轴的动力输入轴上；对应导体转子设置的位移检测装置；安装于动力输出轴上的铁磁转子，铁磁转子与导体转子相对设置，且动力输入轴与动力输出轴同轴心；与动力输出轴连接的转速转矩仪和测功机。本发明所提供的技术方案通过导体转子以及铁磁转子之间涡流传动的非接触柔性传动形式，提高性能测试装置的可靠性，同时有利于提高性能测试装置的适用范围。且可对气浮主轴的输出功率、转矩和刚度进行测试，满足综合性能的测试要求，并有利于减少单独测试所耗费的时间和成本。

Description

一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展，气浮主轴凭借精度高、转速高、结构紧凑、转动惯量小、振动小和运行平稳等优点使得其在超精密机床和高速机床中获得广泛应用。

气浮主轴是指以气体轴承作为支承、以变频调速电动机为动力源，将高速电动机和机床主轴的功能从结构上融为一体的新型功能部件，其功能是带动刀具(砂轮)或工件高速旋转，实现高速精密加工。气浮主轴的重要性能指标包括主轴输出功率、力矩和在静态和动态时的刚度等，对这些指标进行测试分析，为气浮主轴产品性能的改进及质量的提高提供及时、准确的测试数据具有重要的价值意义。

当前气浮主轴的性能检测并没有一套通用性强、使用方便和综合性全面的测试装置。传统气浮主轴的模拟加载方式为机械接触式加载，如有些采用砝码加载、压电陶瓷加载、液压加载和滚动轴承加载等，机械接触式的加载方法存在不灵活，结构复杂易损坏、噪声污染和控制精度不高等缺点。

发明内容

本发明实施例要达到的技术目的是提供一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法，用以解决当前气浮主轴的性能检测存在通用性较差、结构复杂易损坏、噪声污染和控制精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种气浮主轴的性能测试装置，包括：

移动调节结构，待检测的气浮主轴固定于移动调节结构上，通过移动调节结构，气浮主轴能够沿轴向方向移动；

导体转子，固定安装于气浮主轴的动力输入轴上；

对应导体转子设置的位移检测装置；

安装于动力输出轴上的铁磁转子，铁磁转子与导体转子相对设置，且动力输入轴与动力输出轴同轴心；

与动力输出轴连接的转速转矩仪和测功机。

具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：

工作台，移动调节结构、转速转矩仪和测功机均设置于工作台上。

进一步的，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，动力输出轴包括：与铁磁转子连接的第一轴段、与转速转矩仪连接的第二轴段以及与测功机连接的第三轴段，其中第一轴段与第二轴段通过第一联轴器连接，第二轴段与第三轴段通过第二联轴器连接。

优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：第一支架，第一支架设置于铁磁转子与转速转矩仪之间，且与工作台固定连接的；

第一支架上开设有一安装孔，安装孔内设置有一旋转结构，通过旋转结构，第一支架与动力输出轴的第一轴段可转动连接。

具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，旋转结构包括：调整环、轴承、端盖以及螺钉；

其中，调整环和轴承依次设置于安装孔内，端盖扣设于安装孔上，且通过螺钉与第一支架固定连接，轴承的内环与第一轴段接触连接，轴承的外环与安装孔的孔壁接触连接。

具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，移动调节结构包括：

第二支架，固定安装于工作台上，第二支架包括第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板之间形成有一容置空间；

丝杠，丝杠穿设第一挡板、容置空间和第二挡板与第二支架连接；

驱动结构，与丝杠的一端固定连接；

滑台，设置于容置空间中，且滑台包括相互固定连接的第一部分和第二部分，其中，第一部分与气浮主轴固定连接，第二部分与丝杠连接。

优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，铁磁转子包括：

转子本体以及设置于转子本体上的至少两个第一永磁体；

其中，至少两个第一永磁体环设于转子本体朝向导体转子的端面上，且相邻两个第一永磁体朝向导体转子的磁极类型相反。

优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：

环形磁铁，环形磁铁套设于导体转子的外圆周上，与导体转子可拆卸连接；

第二永磁铁，第二永磁铁的磁极与沿动力输入轴的径向设置，且其中一个磁极朝向环形磁铁。

本发明的另有优选实施例还提供了一种气浮主轴的测试方法，应用于如上所述的性能测试装置，包括：

获取气浮主轴以预设转速运行后，转速转矩仪检测到的动力输出轴的输出转速和输出转矩、导体转子与铁磁转子之间的第一距离以及位移检测装置采集到的导体转子的轴向位移；

根据预设转速、输出转速以及输出转矩得到气浮主轴的输出功率；

根据导体转子、铁磁转子、预设转速、输出转速以及第一距离仿真得到导体转子产生的轴向力；

根据轴向力以及轴向位移，得到气浮主轴的轴向刚度。

优选地，如上所述的测试方法，当导体转子的外圆周上套设有环形磁铁且设置有沿径向朝向环形磁铁的第二永磁体时，方法还包括：

获取第二永磁体与环形磁铁间的第二距离，以及位移检测装置采集到的导体转子的径向位移；

根据环形磁铁、第二永磁铁以及第二距离仿真得到导体转子的径向力；

根据径向力以及径向位移，得到气浮主轴的径向刚度。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种气浮主轴的性能测试装置及测试方法，至少具有以下有益效果：

通过导体转子以及铁磁转子之间涡流传动的非接触柔性传动形式，可完全切断气浮主轴与负载之间的机械连接，有效隔离振动与冲击，提高性能测试装置的可靠性，并实现气浮主轴与负载的动力传递，避免了振动传递对测试结果的影响，同时避免了现有通过机械接触式加载对气浮主轴进行检测时，所存在的通用性较差、结构复杂易损坏、噪声污染和控制精度不高的问题。同时，由于涡流传动，使得气浮主轴转动时不会过多的收到负载的影响，可使启动电流由低到高进行启动，有利于避免电流波动对气浮主轴以及负载的影响。

其中，利用测功机提供负载，使得负载大小可调，通过调节固定有气浮主轴的移动调节结构，可改变铁磁转子和导体转子之间的距离，有利于提高测试的灵活性，对不同轴径等参数的气浮主轴进行测试时，仅需对导体转子进行对应更换，使导体转子能安装于气浮主轴上即可，而不必对所用部件都修改，有利于提高性能测试装置的适用范围。且，通过本发明的性能测试装置可对气浮主轴的输出功率、转矩和刚度进行测试，满足综合性能的测试要求，并有利于减少单独测试所耗费的时间和成本。

附图说明

图1为本发明的气浮主轴的性能测试装置的结构示意图之一；

图2为本发明的气浮主轴的性能测试装置的结构示意图之二；

图3为本发明的铁磁转子的结构示意图；

图4为本发明的测试方法的流程示意图。

【附图标记说明】

1、移动调节结构；101、第二支架；102、丝杠；103、驱动结构；

104、滑台；2、气浮主轴；3、导体转子；4、位移检测装置；

5、铁磁转子；501、转子本体；502、第一永磁铁；6、动力输出轴；

7、转速转矩仪；8、测功机；9、工作台；10、第一支架；1001、调整环；

1002、轴承；1003、端盖；1004、螺钉；11、环形磁铁；12、第二永磁铁。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。

应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。

参见图1，本发明的一优选实施例提供了一种气浮主轴的性能测试装置，包括：

移动调节结构1，待检测的气浮主轴2固定于移动调节结构1上，通过移动调节结构1，气浮主轴2能够沿轴向方向移动；

导体转子3，固定安装于气浮主轴2的动力输入轴上；

对应导体转子3设置的位移检测装置4；

安装于动力输出轴6上的铁磁转子5，铁磁转子5与导体转子3相对设置，且动力输入轴与动力输出轴6同轴心；

与动力输出轴6连接的转速转矩仪7和测功机8。

在本发明的实施例中，待检测的气浮主轴2的动力输入轴上固定安装有导体转子3，与动力输入轴同轴心的动力输出轴6上设置有与导体转子3对应的铁磁转子5，导体转子3与铁磁转子5间间隔一定距离，即动力输入轴与动力输出轴6之间非机械连接，当气浮主轴2根据预设转速转动时，动力输入轴带动导体转子3转动，由于导体转子3有不同电导率的导体材料制成，进而对铁磁转子5所形成的磁场中的磁感线进行切割，使得导体转子3内产生涡流，涡流产生的感应磁场，与铁磁转子5的磁场相互作用产生传动扭矩和轴向力，带动铁磁转子5以及动力输出轴6转动，其中与动力输出轴6连接的测功机8用于提供负载。根据气浮主轴2的预设转速、与动力输出轴6连接到转速转矩仪7检测到的动力输出轴6的转速和转矩可得到气浮主轴2的功率；同时，对应导体转子3的位移检测装置4能检测到导体转子3的轴向位移和径向位移，根据导体转子3的轴向位移以及根据铁磁转子5、导体转子3、预设转速等进行仿真模拟得到的轴向力可得到气浮主轴2的轴向刚度。

在上述技术方案中，通过导体转子3以及铁磁转子5之间涡流传动的非接触柔性传动形式，可完全切断气浮主轴2与负载之间的机械连接，有效隔离振动与冲击，提高性能测试装置的可靠性，并实现气浮主轴2与负载的动力传递，避免了振动传递对测试结果的影响，同时避免了现有通过机械接触式加载对气浮主轴2进行检测时，所存在的通用性较差、结构复杂易损坏、噪声污染和控制精度不高的问题。同时，由于涡流传动，使得气浮主轴2转动时不会过多的收到负载的影响，可使启动电流由低到高进行启动，有利于避免电流波动对气浮主轴2以及负载的影响。可选的，在本发明的实施例中，当气浮主轴2从开始启动到平稳运行时，在不同运行阶段，通过移动调节装置带动气浮主轴2轴向运动，调节导体转子3与铁磁转子5之间的距离。

其中，利用测功机8提供负载，使得负载大小可调，通过调节固定有气浮主轴2的移动调节结构1，可改变铁磁转子5和导体转子3之间的距离，有利于提高测试的灵活性，对不同轴径等参数的气浮主轴2进行测试时，仅需对导体转子3进行对应更换，使导体转子3能安装于气浮主轴2上即可，而不必对所用部件都修改或更换，有利于提高性能测试装置的适用范围。且，通过本发明的性能测试装置可对气浮主轴2的输出功率、转矩和刚度进行测试，满足综合性能的测试要求，并有利于减少单独测试所耗费的时间和成本。

可选的，导体转子3的材质包括但不限于铁、铜或铜铁合金。

参见图1或图2，具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：

工作台9，移动调节结构1、转速转矩仪7和测功机8均设置于工作台9上。

在本发明的实施例中，性能测试装置还包括工作台9，工作台9为移动调节结构1、转速转矩仪7和测功机8等提供了安装平面，同时有利于保证移动调节结构1、转速转矩仪7和测功机8等的安装稳定性，进而有利于保证测试测准确性。

参见图1，进一步的，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，动力输出轴6包括：与铁磁转子5连接的第一轴段、与转速转矩仪7连接的第二轴段以及与测功机8连接的第三轴段，其中第一轴段与第二轴段通过第一联轴器连接，第二轴段与第三轴段通过第二联轴器连接。

在本发明的实施例中，由于转速转矩仪7以及测功机8的安装孔径与其自身的规格参数等相关，使得转速转矩仪7以及测功机8的安装孔径可能不同，此时动力输出轴6包括：第一轴段、第二轴段以及第三轴段，并通过第一联轴器和第二联轴器连接，在保证第一轴段、第二轴段以及第三轴段同轴同速转动的基础上，实现铁磁转子5、转速转矩仪7以及测功机8的原有功能。

参见图1，优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：第一支架10，第一支架10设置于铁磁转子5与转速转矩仪7之间，且与工作台9固定连接的；

第一支架10上开设有一安装孔，安装孔内设置有一旋转结构，通过旋转结构，第一支架10与动力输出轴6的第一轴段可转动连接。

在本发明的实施例中，性能测试装置还包括设置于铁磁转子5与转速转矩仪7之间第一支架10，第一支架10固定安装于工作台9上，通过旋转结构与第一轴段可转动连接，其中旋转结构不会对第一轴段传递的转速和转矩造成影响，但会限制动力输出轴6在径向上的位移，进而避免动力输出轴6因晃动对转速转矩仪7的检测结构以及本身结构的影响，有利于保证测试结果的准确性。

参见图1，具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，旋转结构包括：调整环1001、轴承1002、端盖1003以及螺钉1004；

其中，调整环1001和轴承1002依次设置于安装孔内，端盖1003扣设于安装孔上，且通过螺钉1004与第一支架10固定连接，轴承1002的内环与第一轴段接触连接，轴承1002的外环与安装孔的孔壁接触连接。

在本发明的实施例中，旋转结构包括调整环1001、轴承1002、端盖1003以及螺钉1004，其中轴承1002用于连接动力输出轴6与第一支架10，限制动力输出轴6在径向上的位移，进而避免动力输出轴6因晃动对转速转矩仪7的检测结构以及本身结构的影响，有利于保证测试结果的准确性。安装孔为一阶梯孔，调整环1001设置于轴承1002与安装孔的底部之间，用于调整装配间隙；端盖1003扣设与安装孔的开口端，并通过螺钉1004与第一支架10固定连接，用于对轴承1002在轴向进行限定，避免轴承1002脱落，进而保证整个旋转结构的完整性。

参见图1，具体地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，移动调节结构1包括：

第二支架101，固定安装于工作台9上，第二支架101包括第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板之间形成有一容置空间；

丝杠102，丝杠102穿设第一挡板、容置空间和第二挡板与第二支架101连接；

驱动结构103，与丝杠102的一端固定连接；

滑台104，设置于容置空间中，且滑台104包括相互固定连接的第一部分和第二部分，其中，第一部分与气浮主轴2固定连接，第二部分与丝杠102连接。

在本发明的实施例中，移动调节结构1包括：第二支架101、丝杠102、驱动结构103以及滑台104，其中，第二支架101包括沿轴向依次设置的两个挡板，两个挡板间形成有一容置空间，丝杠102穿设第一挡板、容置空间以及第二挡板，且丝杠102的一端与驱动结构103固定连接，在驱动结构103的驱动作用下，丝杠102可沿顺时针或逆时针转动，滑台104的第一部分用于固定气浮主轴2，第二部分用于与丝杠102连接，当丝杠102在驱动结构103的驱动下转动时，带动气浮主轴2沿轴向移动，进而调节导体转子3和铁磁转子5之间的距离。可选的，驱动结构103的驱动形式包括但不限于电机驱动和手动驱动。可选的，第二支架101与工作台9的固定连接方式包括但不限于螺接固定、焊接固定或一体成型。

参见图3，优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，铁磁转子5包括：

转子本体501以及设置于转子本体501上的至少两个第一永磁体；

其中，至少两个第一永磁体环设于转子本体501朝向导体转子3的端面上，且相邻两个第一永磁体朝向导体转子3的磁极类型相反。

在发明的实施例中，铁磁转子5包括转子本体501以及设置于转子本体501上的至少两个第一永磁体，其中第一永磁体环设于转子本体501朝向导体转子3的端面上，且相邻两个第一永磁体朝向导体转子3的磁极类型相反，有利于保证当导体转子3转动保证同一位置所处的磁场强度相同，进而使得导体转子3上同一区域在转动时产生的感应电流的大小相同，进而使得铁磁转子5在感应磁场中受到的磁场强度相同，有利于保证动力输出轴6的稳定性。

参见图2，优选地，如上所述的气浮主轴的性能测试装置，还包括：

环形磁铁11，环形磁铁11套设于导体转子3的外圆周上，与导体转子3可拆卸连接；

第二永磁铁12，第二永磁铁12的磁极与沿动力输入轴的径向设置，且其中一个磁极朝向环形磁铁11。

在本发明的实施例中，性能测试装置还包括：环形磁铁11和第二永磁铁12，其中环形磁铁11可套设于导体转子3的外圆周上，与导体转子3连接，当环形磁铁11受到第二永磁体施加的磁场力即径向力时，通过位移检测装置4可检测导体转子3的径向位移，其中径向力可通过模拟导体转子3、环形磁铁11以及第二永磁体得到。可选的，环形磁铁11可直接安装在动力输入轴上，此时需要将导体转子3卸下后安装环形磁铁11。

具体地，位移检测装置4包括但不限于对应导体转子3且沿轴向设置的第一位移传感器以及沿径向设置的第二位移传感器。

参见图1至图4，本发明的另有优选实施例还提供了一种气浮主轴的测试方法，应用于如上所述的性能测试装置，包括：

步骤S401，获取气浮主轴2以预设转速运行时，转速转矩仪7检测到的动力输出轴6的输出转速和输出转矩、导体转子3与铁磁转子5之间的第一距离以及位移检测装置4采集到的导体转子3的轴向位移；

步骤S402，根据预设转速、输出转速以及输出转矩得到气浮主轴2的输出功率；

步骤S403，根据导体转子3、铁磁转子5、预设转速、输出转速以及第一距离仿真得到导体转子3产生的轴向力；

步骤S404，根据轴向力以及轴向位移，得到气浮主轴2的轴向刚度。

在本发明的实施例中，当气浮主轴2以预设转速运行时，会带动动力输出轴6转动，其中，动力输出轴6的输出转速和输出转矩的乘积为动力输出轴6的输出功率，预设转速和输出转速的转速差与输出转矩的乘积为导体转子3的涡流损耗，取动力输出轴6的输出功率与涡流损耗的和，即可得到气浮主轴2的输出功率。根据导体转子3和铁磁转子5的固有属性和预设转速、输出转速以及第一距离进行仿真可得到导体转子3产生的轴向力，通过获取位移检测装置4检测到的导体转子3的轴向位移，并根据刚度与力和位移的关系，可得到气浮主轴2的轴向刚度。使得本发明的性能测试装置可对气浮主轴2的输出功率、输出转矩和刚度进行测试。

参见图1至图3，优选地，如上所述的测试方法，当导体转子3的外圆周上套设有环形磁铁11且设置有沿径向朝向环形磁铁11的第二永磁体时，方法还包括：

获取第二永磁体与环形磁铁11间的第二距离，以及位移检测装置4采集到的导体转子3的径向位移；

根据环形磁铁11、第二永磁铁12以及第二距离仿真得到导体转子3的径向力；

根据径向力以及径向位移，得到气浮主轴2的径向刚度。

在本发明的实施例中，当导体转子3上套设有环形磁铁11且设置有第二永磁铁12时，此时，根据环形磁铁11和第二永磁铁12的固有属性以及第二距离，可通过仿真得到气浮主轴2受到的径向力，进而通过获取位移检测装置4检测到的导体转子3的径向位移，并根据刚度与力和位移的关系，可得到气浮主轴2的径向刚度。满足对气浮主轴2径向刚度的测试。

可选的，本文中气浮主轴2的转矩为转速转矩仪7检测得到的输出转矩或输出转矩与测功机8提供的负载的转矩之和。

此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种气浮主轴的性能测试装置，其特征在于，包括：

移动调节结构(1)，待检测的气浮主轴(2)固定于所述移动调节结构(1)上，通过所述移动调节结构(1)，所述气浮主轴(2)能够沿轴向方向移动；

导体转子(3)，固定安装于所述气浮主轴(2)的动力输入轴上；

对应所述导体转子(3)设置的位移检测装置(4)；

安装于动力输出轴(6)上的铁磁转子(5)，所述铁磁转子(5)与所述导体转子(3)相对设置，且所述动力输入轴与所述动力输出轴(6)同轴心；

与所述动力输出轴(6)连接的转速转矩仪(7)和测功机(8)；

工作台(9)，所述移动调节结构(1)、所述转速转矩仪(7)和所述测功机(8)均设置于所述工作台(9)上；

所述动力输出轴(6)包括：与所述铁磁转子(5)连接的第一轴段、与所述转速转矩仪(7)连接的第二轴段以及与所述测功机(8)连接的第三轴段，其中所述第一轴段与所述第二轴段通过第一联轴器连接，所述第二轴段与所述第三轴段通过第二联轴器连接；

性能测试装置，还包括：第一支架(10)，所述第一支架(10)设置于所述铁磁转子(5)与所述转速转矩仪(7)之间，且与所述工作台(9)固定连接的；

所述第一支架(10)上开设有一安装孔，所述安装孔内设置有一旋转结构，通过所述旋转结构，所述第一支架(10)与所述动力输出轴(6)的所述第一轴段可转动连接。

2.根据权利要求1所述的气浮主轴的性能测试装置，其特征在于，所述旋转结构包括：调整环(1001)、轴承(1002)、端盖(1003)以及螺钉(1004)；

其中，所述调整环(1001)和所述轴承(1002)依次设置于所述安装孔内，所述端盖(1003)扣设于所述安装孔上，且通过所述螺钉(1004)与所述第一支架(10)固定连接，所述轴承(1002)的内环与所述第一轴段接触连接，所述轴承(1002)的外环与所述安装孔的孔壁接触连接。

3.根据权利要求1所述的气浮主轴的性能测试装置，其特征在于，移动调节结构(1)包括：

第二支架(101)，固定安装于所述工作台(9)上，所述第二支架(101)包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板之间形成有一容置空间；

丝杠(102)，所述丝杠(102)穿设所述第一挡板、所述容置空间和所述第二挡板与所述第二支架(101)连接；

驱动结构(103)，与所述丝杠(102)的一端固定连接；

滑台(104)，设置于所述容置空间中，且所述滑台(104)包括相互固定连接的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分与所述气浮主轴(2)固定连接，所述第二部分与所述丝杠(102)连接。

4.根据权利要求1所述的气浮主轴的性能测试装置，其特征在于，所述铁磁转子(5)包括：

转子本体(501)以及设置于所述转子本体(501)上的至少两个第一永磁体；

其中，至少两个所述第一永磁体环设于所述转子本体(501)朝向所述导体转子(3)的端面上，且相邻两个所述第一永磁体朝向所述导体转子(3)的磁极类型相反。

5.根据权利要求1所述的气浮主轴的性能测试装置，其特征在于，还包括：

环形磁铁(11)，所述环形磁铁(11)套设于所述导体转子(3)的外圆周上，与所述导体转子(3)可拆卸连接；

第二永磁铁(12)，所述第二永磁铁(12)的磁极与沿所述动力输入轴的径向设置，且其中一个所述磁极朝向所述环形磁铁(11)。

6.一种气浮主轴的测试方法，应用于如权利要求1-5任一项所述的性能测试装置，其特征在于，包括：

获取气浮主轴以预设转速运行时，转速转矩仪检测到的动力输出轴的输出转速和输出转矩、导体转子与铁磁转子之间的第一距离以及位移检测装置采集到的导体转子的轴向位移；

根据所述导体转子、所述铁磁转子、所述预设转速、所述输出转速以及所述输出转矩得到所述气浮主轴的输出功率；

根据所述导体转子、所述铁磁转子、所述预设转速、所述输出转速以及所述第一距离仿真得到所述导体转子产生的轴向力；

根据所述轴向力以及所述轴向位移，得到所述气浮主轴的轴向刚度。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于，当所述导体转子的外圆周上套设有环形磁铁且设置有沿径向朝向所述环形磁铁的第二永磁体时，所述方法还包括：

获取所述第二永磁体与所述环形磁铁间的第二距离，以及所述位移检测装置采集到的所述导体转子的径向位移；

根据所述环形磁铁、所述第二永磁体以及所述第二距离仿真得到所述导体转子的径向力；

根据所述径向力以及所述径向位移，得到所述气浮主轴的径向刚度。

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