CN113237417B - 一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法。其目的是解决现有技术存在因采用滑轮组件，测试过程中线绳位置、角度不稳定，对压块加工精度和操作者的要求较高，存在测试误差比较大的隐患，需要两套独立的测量工装的技术问题。该装置包括底座、径向轴承间隙测试单元、轴向轴承间隙测试单元、杠杆单元和砝码单元；该系统包括该装置，以及电感测微仪单元和平板，利用杠杆平衡原理，测试时可随时调整气浮轴承电机的安装状态，随时更换径向轴承间隙测试单元和轴向轴承间隙测试单元，也即，仅仅通过替换径向轴承间隙测试单元和轴向轴承间隙测试单元就能兼顾气浮轴承电机的径向和轴向两个方向的轴承间隙测量。该方法利用该系统进行。

Description

一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法

技术领域

本发明涉及一种轴承间隙测试装置，具体涉及一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法。

背景技术

气浮轴承电机(又称气体动压轴承电机或动压气浮轴承电机)的制造涉及较难的精密加工和精密装配技术，气浮轴承电机的轴承间隙(又称气膜间隙或组合间隙)决定了该轴承的刚度，轴承刚度的大小是仪表工作可靠性保证的关键指标之一。一般而言，气浮轴承电机的组合间隙为2～4μm，在实际装配时，通过测量轴承间隙发现，实际轴承间隙与轴承零件的计量轴承间隙(即设计组合间隙)的误差比较大，这是由于轴承形状误差导致轴承装配后的作用尺寸与计量尺寸的差别所致，故而造成轴承实际尺寸变小或者变大，导致轴承的摩擦、磨损及轴承刚度和承载能力的降低，因此需要设计一种测试精度较高和可靠性较高的气浮轴承电机的轴承间隙测试装置。

北京航天控制仪器研究所申请的中国专利CN2015105838876中，公开了一种半球型动压马达轴承间隙测量装置及方法，如图1所示，该测量装置包括电感测微仪01及其测头02、平板03、轴向间隙测量工装04、径向间隙测量工装、定滑轮组件05和砝码06等。这种轴承间隙测量装置及方法存在以下两方面的问题：

1、测量中采用滑轮组件，滑轮组件线绳的一端缠绕在马达转子上，测试过程中线绳位置、角度不稳定，易代入误差；

2、进行轴向间隙测量时，需要两个压块从两侧夹紧马达转子，对电机轴与两个压块的同轴度要求比较高，使得压块加工精度要求高，且因测量时夹紧力矩较难把握，故对操作要求较高；

3、需要加工的轴向间隙测量工装和径向间隙测量工装，是两套独立的测量工装，部件加工费时费料；

4、上述测量方法对操作者的测量技术水平和要求比较高，故在测试过程中存在测试误差比较大的隐患，会导致轴承间隙测试结果不能反映动压马达轴承间隙的真实现状。

发明内容

本发明的目的是解决现有气浮轴承电机的轴承间隙测试装置存在因采用滑轮组件，测试过程中线绳位置、角度不稳定，对压块加工精度和操作者的要求较高，存在测试误差比较大的隐患，轴向间隙测量工装和径向间隙测量工装，是两套独立的测量工装，部件加工费时费料的技术问题，提供一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

本发明提供一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置，其特殊之处在于：

包括底座、径向轴承间隙测试单元、轴向轴承间隙测试单元、杠杆单元和砝码单元；

所述底座为一体式结构，包括底板和相互平行设置于底板上的两个立板；

所述径向轴承间隙测试单元包括径向安装支架和两个第一压块；

所述径向安装支架为一体式支架，包括第一U型架体；第一U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别与两个所述立板顶端通过螺栓连接；第一U型架体的底面上设有通孔a，通孔a的上孔口设有凸沿，凸沿上对称设有两个V型槽b，两个所述第一压块分别与两个V型槽b所在一侧的凸沿部分通过螺栓连接，用于气浮轴承电机径向轴承间隙测试中电机轴的夹持；

所述轴向轴承间隙测试单元包括轴向安装支架和第二压块；

所述轴向安装支架为一体式支架，包括第二U型架体；第二U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别与两个所述立板顶端通过螺栓连接；第二U型架体的底面上设有台阶孔c，台阶孔c上孔口的直径大于下孔口的直径，台阶面用于气浮轴承电机的电机转子的架设，所述第二压块通过螺栓与台阶孔c的周围部分连接，用于气浮轴承电机轴向轴承间隙测试中电机转子的夹持；

所述杠杆单元设置于所述底板上，其杠杆的一端位于所述通孔a或台阶孔c的正下方，所述砝码单元的砝码设置于杠杆的另一端。

进一步地，所述杠杆单元包括滚珠轴承组件、所述杠杆、U型座和杠杆轴；

所述滚珠轴承组件包括轴套、盒体和滚珠轴承；

所述轴套穿过盒体，轴套的两个端部均设置有用于轴向限位的外凸缘d；

所述滚珠轴承设置于盒体内，其内圆套设于轴套上，外圆的一侧与盒体内侧壁固连；

所述盒体顶端与杠杆固连，杠杆上设有砝码安装孔f，所述砝码设置于砝码安装孔f处；

所述U型座固定安装在底座的所述底板上，其开口侧的两个端部均设有圆弧槽；

所述杠杆轴穿过轴套，其两个端部架设在U型座的两个圆弧槽内，且通过两个所述第三压块和螺栓固定并紧固在U型座上。

进一步地，所述滚珠轴承采用摩擦力矩小于0.05g·m的高精度滚珠轴承。

进一步地，所述砝码单元包括一系列不同质量规格的砝码；

或者，所述砝码单元包括一个砝码和多个质量与形状完全相同的砝码盖，砝码盖上表面设有凸台、下表面设有凹槽，多个砝码盖可相互盖设，下方砝码盖的凸台与其上方砝码盖的凹槽相配合。

本发明还提供一种气浮轴承电机轴承间隙测试系统，其特殊之处在于：

包括电感测微仪单元、平板，以及设置于平板上的上述气浮轴承电机轴承间隙测试装置；

所述电感测微仪单元包括测试架、测试线、测头、电感测微仪；

所述测试架包括基座和固定设置于基座上的架体；所述平板设置于基座上；所述测头安装于架体上；

所述电感测微仪的输入端接所述测试线的一端，测试线的另一端接测头的输出端、测头的敏感端与气浮轴承电机的电机轴顶端或电机转子最高点相接触。

进一步地，所述测头选用直径为1mm的测头。

进一步地，所述平板为大理石平板。

本发明还提供一种气浮轴承电机轴承间隙测试方法，其特殊之处在于，基于所述气浮轴承电机轴承间隙测试系统，包括以下步骤：

A)径向轴承间隙测试

A1)将气浮轴承电机通过径向轴承间隙测试单元安装在底座上；

A2)打开电感测微仪，调整测头的高度；

A3)标记气浮轴承电机电机转子的最高点，移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机转子的最高点后，将电感测微仪显示的数据清零；

A4)拨动杠杆，使其一端与电机转子的最低点接触，将砝码放置在杠杆的另一端，利用砝码顶起电机转子，此时在电感测微仪上显示的数据即为径向轴承间隙F1；所述砝码的重量等于气浮轴承电机的重力和测头的压力之和；

A5)将气浮轴承电机拆下，轴向调转后重新安装，使测头的敏感端接触到电机转子的最高点，将电感测微仪显示的数据清零；

A6)重复步骤A4)相同的操作，在电感测微仪上显示径向轴承间隙F2；

A7)计算径向轴承间隙F1和径向轴承间隙F2的平均值，即得到气浮轴承电机的径向轴承间隙值；

B)轴向轴承间隙测试

B1)将气浮轴承电机通过轴向轴承间隙测试单元安装在底座上；

B2)打开电感测微仪，调整测头的高度；

B3)移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机轴的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B4)拨动杠杆，使其一端与电机轴的底端接触，将砝码放置在杠杆的另一端，利用砝码顶起电机轴，此时在电感测微仪上显示的数据即为轴向轴承间隙F1’；所述砝码的重量等于气浮轴承电机的重力和测头的压力之和；

B5)将气浮轴承电机拆下，将其电机转子周向旋转一定角度后重新安装，使测头的敏感端接触到电机轴的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B6)重复步骤B4)相同的操作，在电感测微仪上显示轴向轴承间隙F2’；

B7)计算轴向轴承间隙F1’和轴向轴承间隙F2’的平均值，即得到气浮轴承电机的轴向轴承间隙值。

进一步地，步骤A4)的F1值为经三次测量后，取平均确定；

步骤A6)的F2值为经三次测量后，取平均确定；

步骤B4)的F1’值为经三次测量后，取平均确定；

步骤B6)的F2’值为经三次测量后，取平均确定。

进一步地，步骤A4)中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子的最低点；

步骤A6)中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子的最低点；

步骤B5)中，所述一定角度为90°。

本发明相比现有技术具有的有益效果如下：

1、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法，通过杠杆平衡原理，结合特制的底座、径向轴承间隙测试单元和轴向轴承间隙测试单元，使得测试时可随时调整气浮轴承电机的安装状态，随时更换径向轴承间隙测试单元和轴向轴承间隙测试单元，也即，仅仅通过替换径向轴承间隙测试单元和轴向轴承间隙测试单元，就能兼顾气浮轴承电机的径向和轴向两个方向的轴承间隙测量，相比现有技术，需要加工的部件减少，省时省力，节约成本。

2、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法，采用了杠杆单元，只杠杆的一端与气浮轴承电机接触，使得测试时，基本不受操作者人为手动操作的影响，操作要求低，气浮轴承电机受力稳定，轴承间隙测试结果的准确性和重复性好，测试精度高，测试数据可靠，克服了现有技术中采用滑轮组件时因线绳位置、角度不稳定而代入误差的问题。

3、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试装置，轴向轴承间隙测试单元通过台阶孔c定位电机转子并通过第二压块和螺栓固定，径向预紧力几乎为零，可忽略，故同轴度较高，从降低了夹持部件的加工难度。

4、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试装置，充分考虑了气浮轴承电机的间隙尺寸精度为微米级，故将杠杆单元的滑动部件选用摩擦力矩小于0.05g·m的高精度滚珠轴承，减少了测试过程引入的摩擦力矩，减小了系统误差范围，保证了测试的精确性，测试偏差在0.2μm以内。

5、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试系统，电感测微仪单元选用直径为1mm的测头，以确保接触面积较小，进一步提高测试准确性。

6、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试系统，主要部件包括底座、径向轴承间隙测试单元、轴向轴承间隙测试单元、砝码单元，杠杆单元的滚珠轴承组件、杠杆、U型座和杠杆轴，以及电感测微仪单元和平板，结构简单，设计合理，测试过程拆装便捷、不用反复拆装，多数部件的加工原料可采用金属和塑料等，取材广泛，机械加工方便，成本相对较低，且不需要特殊的维护和保养。

7、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试装置、系统及测试方法，既适用于半球形气浮轴承电机轴承间隙测试，也适用于圆柱形气浮轴承电机轴承间隙测试。

8、本发明提供的气浮轴承电机轴承间隙测试方法，测试方法科学，操作相对简单，操作人员经过系统学习即可以熟练、准确地进行操作。

附图说明

图1为现有半球型动压马达轴承间隙测量装置的结构示意图，对应半球型动压马达轴承的轴向轴承间隙测量；

图2为本发明中气浮轴承电机的结构示意图；

图3为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中径向轴承间隙测试单元的结构示意图，图中未示出第一压块；

图4为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中径向轴承间隙测试单元在另一视角下的结构示意图，图中未示出第一压块；

图5为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中轴向轴承间隙测试单元的结构示意图，图中未示出第二压块；

图6为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中杠杆单元处的结构示意图，图中盒体为透视状态；

图7为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中杠杆与砝码处的爆炸图；

图8为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试系统中测试架的结构示意图；

图9为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中第一压块的结构示意图；

图10为本发明气浮轴承电机轴承间隙测试装置中第二压块的结构示意图；

附图标记说明：

图1(现有技术)中：

01电感测微仪、02-测头、03-平板、04-轴向间隙测量工装、05-定滑轮组件、06-砝码；

图2至图10(本发明)中：

1-底座、2-砝码单元、3-径向安装支架、4-第一压块、5-轴向安装支架、6-第二压块、7-杠杆、8-U型座、9-杠杆轴、10-轴套、11-盒体、12-滚珠轴承、13-第三压块、14-测试架、15-气浮轴承电机、16-电机轴、17-电机转子、18-电机定子。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步地说明。

图2为现有气浮轴承电机15的结构示意图，包括电机轴16、电机转子17和电机定子18。本发明的气浮轴承电机轴承间隙测试装置，如图3至图5所示，包括底座1、径向轴承间隙测试单元、轴向轴承间隙测试单元、杠杆单元和砝码单元2；所述底座1为一体式结构，包括底板和相互平行设置于底板上的两个立板；所述径向轴承间隙测试单元包括径向安装支架3和两个第一压块4(如图9所示)；如图3和图4所示，所述径向安装支架3为一体式支架，包括第一U型架体；第一U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别与两个所述立板顶端通过螺栓连接；第一U型架体的底面上设有通孔a，通孔a的上孔口设有凸沿，凸沿上对称设有两个V型槽b，两个所述第一压块4分别与两个V型槽b所在一侧的凸沿部分通过螺栓连接(用力矩螺刀调整拧紧力矩至合适值)，用于气浮轴承电机15径向轴承间隙测试中电机轴16的夹持。所述轴向轴承间隙测试单元包括轴向安装支架5和第二压块6(如图10所示)；如图5所示，所述轴向安装支架5为一体式支架，包括第二U型架体；第二U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别通过螺栓与两个所述立板顶端连接；第二U型架体的底面上设有台阶孔c，台阶孔c上孔口的直径大于下孔口的直径，台阶面用于气浮轴承电机15的电机转子17的架设，所述第二压块6通过螺栓与台阶孔c的周围部分连接，用于气浮轴承电机15轴向轴承间隙测试中电机转子17的夹持；所述杠杆单元设置于所述底板上，其杠杆7的一端位于所述通孔a或台阶孔c的正下方，所述砝码单元的砝码2设置于杠杆7的另一端；所述砝码单元2包括一系列不同质量规格的砝码；或者，所述砝码单元2包括一个砝码和多个质量与形状完全相同的砝码盖，砝码盖上表面设有凸台、下表面设有凹槽，多个砝码盖可相互盖设，下方砝码盖的凸台与其上方砝码盖的凹槽相配合，以保证准确性。

如图6所示，所述杠杆单元包括滚珠轴承组件、所述杠杆7、U型座8和杠杆轴9；所述滚珠轴承组件包括轴套10、盒体11和滚珠轴承12；所述滚珠轴承12采用摩擦力矩小于0.05g·m的高精度滚珠轴承，以减少测试过程引入摩擦力矩；所述轴套10穿过盒体11，轴套10的两个端部均设置有用于轴向限位的外凸缘d；所述滚珠轴承12设置于盒体11内，其内圆套设于轴套10上，外圆的一侧与盒体11内侧壁固连；所述盒体11顶端与杠杆7固连，如图7所示，杠杆7上设有砝码安装孔f，所述砝码2设置于砝码安装孔f处；所述U型座8固定安装在底座1的所述底板上，其开口侧的两个端部均设有圆弧槽；所述杠杆轴9穿过轴套10，其两个端部架设在U型座8的两个圆弧槽内，且通过两个所述第三压块13和螺栓固定并紧固在U型座8上。

本发明还提供一种气浮轴承电机轴承间隙测试系统，包括电感测微仪单元、平板，以及设置于平板上的上述气浮轴承电机轴承间隙测试装置；所述电感测微仪单元包括测试架14、测试线、测头、电感测微仪；如图8所示，所述测试架14包括基座和固定设置于基座上的架体；所述平板设置于基座上；所述测头安装于架体上；所述电感测微仪的输入端接所述测试线的一端，测试线的另一端接测头的输出端、测头的敏感端与气浮轴承电机15的电机轴16顶端或电机转子17最高点相接触。所述测头选用直径为1mm的测头，以确保测头接触面积较小，测试数据更可靠。

本发明还提供一种基于所述气浮轴承电机轴承间隙测试系统的气浮轴承电机轴承间隙测试方法，包括以下步骤：

A)径向轴承间隙测试

A1)将气浮轴承电机15通过径向轴承间隙测试单元安装在底座1上；

A2)打开电感测微仪，调整测头的高度；

A3)标记气浮轴承电机15的电机转子17的最高点，移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机转子17的最高点后，将电感测微仪显示的数据清零；

A4)拨动杠杆7，使其一端与电机转子17的最低点接触，将砝码2放置在杠杆7的另一端，利用砝码2顶起电机转子17，此时在电感测微仪上显示的数据即为径向轴承间隙F1，保证测试的准确性，F1的最终值为经三次测量后，取平均确定，其中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子17的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子17的最低点；所述砝码2的重量等于气浮轴承电机15的重力和测头的压力之和；

A5)将气浮轴承电机15拆下，轴向调转后重新安装，使测头的敏感端接触到电机转子17的最高点，将电感测微仪显示的数据清零；

A6)重复步骤A4)相同的操作，在电感测微仪上显示径向轴承间隙F2，F2的最终值为经三次测量后，取平均确定，其中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子17的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子17的最低点；

A7)计算径向轴承间隙F1和径向轴承间隙F2的平均值，即得到气浮轴承电机(15)的径向轴承间隙值；

B)轴向轴承间隙测试

B1)将气浮轴承电机15通过轴向轴承间隙测试单元安装在底座1上；

B2)打开电感测微仪，调整测头的高度；

B3)移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机轴(16)的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B4)拨动杠杆7，使其一端与电机轴16的底端接触，将砝码2放置在杠杆7的另一端，利用砝码2顶起电机轴16，此时在电感测微仪上显示的数据即为轴向轴承间隙F1’，F1’的最终值为经三次测量后，取平均确定；所述砝码2的重量等于气浮轴承电机15的重力和测头的压力之和；

B5)将气浮轴承电机15拆下，将其电机转子17周向旋转90°后重新安装，使测头的敏感端接触到电机轴16的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B6)重复步骤B4)相同的操作，在电感测微仪上显示轴向轴承间隙F2’，F2’的最终值为经三次测量后，取平均确定；

B7)计算轴向轴承间隙F1’和轴向轴承间隙F2’的平均值，即得到气浮轴承电机15的轴向轴承间隙值。

为保证测试的准确性，在整个测试过程中需要考虑杠杆7两端的平衡关系，杠杆7上砝码2需要克服的力包括：

1、平衡气浮轴承电机15的重力；

2、平衡电感测微仪的测头的压力；

3、平衡径向轴承间隙测试单元或轴向轴承间隙测试单元固定气浮轴承电机15时的预紧力；其中，径向轴承间隙测试时，电机轴16通过径向轴承间隙测试单元固定，电机轴16所受到的轴向预紧力相互平衡，径向预紧力几乎为零，故此部分预紧力可忽略。

由于轴承加工误差的存在，轴承间隙的不均会对气浮轴承电机15产生影响，所以为确保测试数据的准确性，提高仪表装配的可靠性，测试过程中需选取不同的点位进行多次测试。

经过多次测试验证，测得上述测试系统的测试偏差在0.2μm以内。

分别对一个圆柱形气浮轴承电机和一个半球形气浮轴承电机进行轴承间隙测试，测试结果如下：

1、圆柱形气浮轴承电机

径向轴承间隙为4.3μm，轴向轴承间隙为3.9μm；经多次测试验证测试偏差在0.2μm以内；

2、半球形气浮轴承电机

径向轴承间隙为4.8μm，轴向轴承间隙为3.5μm；经多次测试验证测试偏差在0.2μm以内。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所保护技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气浮轴承电机轴承间隙测试装置，其特征在于：

包括底座（1）、径向轴承间隙测试单元、轴向轴承间隙测试单元、杠杆单元和砝码单元（2）；

所述底座（1）为一体式结构，包括底板和相互平行设置于底板上的两个立板；

所述径向轴承间隙测试单元包括径向安装支架（3）和两个第一压块（4）；

所述径向安装支架（3）为一体式支架，包括第一U型架体；第一U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别通过螺栓与两个所述立板顶端连接；第一U型架体的底面上设有通孔a，通孔a的上孔口设有凸沿，凸沿上对称设有两个V型槽b，两个所述第一压块分别与两个V型槽b所在一侧的凸沿部分通过螺栓连接，用于气浮轴承电机（15）径向轴承间隙测试中电机轴（16）的夹持；

所述轴向轴承间隙测试单元包括轴向安装支架（5）和第二压块（6）；

所述轴向安装支架（5）为一体式支架，包括第二U型架体；第二U型架体开口侧的两个端部沿水平方向向外延伸，两个延伸段分别与两个所述立板顶端通过螺栓连接；第二U型架体的底面上设有台阶孔c，台阶孔c上孔口的直径大于下孔口的直径，台阶面用于气浮轴承电机（15）的电机转子（17）的架设，所述第二压块（6）通过螺栓与台阶孔c的周围部分连接，用于气浮轴承电机（15）轴向轴承间隙测试中电机转子（17）的夹持；

所述杠杆单元设置于所述底板上，其杠杆（7）的一端位于所述通孔a或台阶孔c的正下方，所述砝码单元（2）的砝码（2）设置于杠杆（7）的另一端。

2.根据权利要求1所述气浮轴承电机轴承间隙测试装置，其特征在于：

所述杠杆单元包括滚珠轴承组件、所述杠杆（7）、U型座（8）和杠杆轴（9）；

所述滚珠轴承组件包括轴套（10）、盒体（11）和滚珠轴承（12）；

所述轴套（10）穿过盒体（11），轴套（10）的两个端部均设置有用于轴向限位的外凸缘d；

所述滚珠轴承（12）设置于盒体（11）内，其内圆套设于轴套（10）上，外圆的一侧与盒体（11）内侧壁固连；

所述盒体（11）顶端与杠杆（7）固连，杠杆（7）上设有砝码安装孔f，所述砝码设置于砝码安装孔f处；

所述U型座（8）固定安装在底座（1）的所述底板上，其开口侧的两个端部均设有圆弧槽；

所述杠杆轴（9）穿过轴套（10），其两个端部架设在U型座（8）的两个圆弧槽内，且通过两个第三压块（13）和螺栓固定并紧固在U型座（8）上。

3.根据权利要求2所述气浮轴承电机轴承间隙测试装置，其特征在于：

所述滚珠轴承（12）采用摩擦力矩小于0.05g•m的高精度滚珠轴承。

4.根据权利要求1所述气浮轴承电机轴承间隙测试装置，其特征在于：

所述砝码单元（2）包括一系列不同质量规格的砝码；

或者，所述砝码单元（2）包括一个砝码和多个质量与形状完全相同的砝码盖，砝码盖上表面设有凸台、下表面设有凹槽，多个砝码盖相互盖设，下方砝码盖的凸台与其上方砝码盖的凹槽相配合。

5.一种气浮轴承电机轴承间隙测试系统，其特征在于：

包括电感测微仪单元、平板，以及设置于平板上的权利要求1至4任一所述气浮轴承电机轴承间隙测试装置；

所述电感测微仪单元包括测试架（14）、测试线、测头、电感测微仪；

所述测试架（14）包括基座和固定设置于基座上的架体；所述平板设置于基座上；所述测头安装于架体上；

所述电感测微仪的输入端接所述测试线的一端，测试线的另一端接测头的输出端、测头的敏感端与气浮轴承电机（15）的电机轴（16）顶端或电机转子（17）最高点相接触。

6.根据权利要求5所述气浮轴承电机轴承间隙测试系统，其特征在于：

所述测头选用直径为1mm的测头。

7.根据权利要求6所述气浮轴承电机轴承间隙测试系统，其特征在于：

所述平板为大理石平板。

8.一种气浮轴承电机轴承间隙测试方法，其特征在于，基于权利要求5-7任一所述气浮轴承电机轴承间隙测试系统，包括以下步骤：

A）径向轴承间隙测试

A1）将气浮轴承电机（15）通过径向轴承间隙测试单元安装在底座（1）上；

A2）打开电感测微仪，调整测头的高度；

A3）标记气浮轴承电机（15）电机转子（17）的最高点，移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机转子（17）的最高点后，将电感测微仪显示的数据清零；

A4）拨动杠杆（7），使其一端与电机转子（17）的最低点接触，将砝码（2）放置在杠杆（7）的另一端，利用砝码（2）顶起电机转子（17），此时在电感测微仪上显示的数据即为径向轴承间隙F1；所述砝码（2）的重量等于气浮轴承电机（15）的重力和测头的压力之和；

A5）将气浮轴承电机（15）拆下，轴向调转后重新安装，使测头的敏感端接触到电机转子（17）的最高点，将电感测微仪显示的数据清零；

A6）重复步骤A 4）相同的操作，在电感测微仪上显示径向轴承间隙F2；

A7）计算径向轴承间隙F1和径向轴承间隙F2的平均值，即得到气浮轴承电机（15）的径向轴承间隙值；

B）轴向轴承间隙测试

B1）将气浮轴承电机（15）通过轴向轴承间隙测试单元安装在底座（1）上；

B2）打开电感测微仪，调整测头的高度；

B3）移动气浮轴承电机轴承间隙测试装置，直至测头的敏感端接触到电机轴（16）的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B4）拨动杠杆（7），使其一端与电机轴（16）的底端接触，将砝码（2）放置在杠杆（7）的另一端，利用砝码（2）顶起电机轴（16），此时在电感测微仪上显示的数据即为轴向轴承间隙F1’；所述砝码（2）的重量等于气浮轴承电机（15）的重力和测头的压力之和；

B5）将气浮轴承电机（15）拆下，将其电机转子（17）周向旋转一定角度后重新安装，使测头的敏感端接触到电机轴（16）的顶端，将电感测微仪显示的数据清零；

B6）重复步骤B4）相同的操作，在电感测微仪上显示轴向轴承间隙F2’；

B7）计算轴向轴承间隙F1’和轴向轴承间隙F2’的平均值，即得到气浮轴承电机（15）的轴向轴承间隙值。

9.根据权利要求8所述气浮轴承电机轴承间隙测试方法，其特征在于：

步骤A4）的F1值为经三次测量后，取平均确定；

步骤A6）的F2值为经三次测量后，取平均确定；

步骤B4）的F1’值为经三次测量后，取平均确定；

步骤B6）的F2’值为经三次测量后，取平均确定。

10.根据权利要求9所述气浮轴承电机轴承间隙测试方法，其特征在于：

步骤A4）中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子（17）的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子（17）的最低点；

步骤A6）中，第一次和第三次测量时，标记点位于电机转子（17）的最高点、第二次测量时，标记点位于电机转子（17）的最低点；

步骤B5）中，所述一定角度为90°。