CN205538197U - 机械主轴可靠性试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种机械主轴可靠性试验台，属于主轴试验装置技术领域，包括试验台架和主轴支架，主轴支架固定在试验台架上方一端，主轴一端连接驱动用伺服主轴电机，试验台架另一端设置有横向滑轨，横向滑轨上设置有加载滑台，加载滑台的左端设置有轴向加载装置，加载滑台的右端设置有径向加载装置，轴向加载装置一侧设置有负载用伺服主轴电机，负载用伺服主轴电机的输出端连接有通过支架安装在加载滑台上的扭矩传感器。本实用新型实现了对机床主轴模拟实际工况的径向、轴向及转矩的同时加载，比传统的加载方式消耗电能小，加载扭矩控制精确，加载系统在一个加载滑台上，可移动，方便被试主轴更换；可以对主轴精度保持性及可靠性进行评价。

Description

机械主轴可靠性试验台

技术领域

本实用新型属于主轴试验装置技术领域，具体涉及一种机械主轴可靠性试验台。

背景技术

机械主轴作为数控机床的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到数控机床加工的质量。可靠性作为衡量主轴系统性能的一个重要指标，直接影响主轴的精度特性和加工稳定性,进而对整个数控机床的加工质量和加工效率产生影响。因此，设计开发一套主轴可靠性试验系统对主轴进行可靠性试验研究是至关重要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种加载方式消耗电能小，加载扭矩控制精确，方便被试主轴更换；并且可以通过检测主轴动态回转精度、主轴温升、振动、转速和扭矩，对主轴精度保持性及可靠性进行评价的机械主轴可靠性试验台，来解决上述问题。

本实用新型机械主轴可靠性试验台，包括试验台架和主轴支架，主轴支架固定在试验台架上方一端，主轴通过轴承安装在主轴支架上，主轴一端通过驱动皮带一连接固定在试验台架上方的驱动用伺服主轴电机，试验台架另一端设置有横向滑轨，横向滑轨上设置有加载滑台，加载滑台的左端设置有与主轴同轴的轴向加载装置，加载滑台的右端设置有与主轴轴线垂直的径向加载装置，轴向加载装置一侧设置有通过驱动皮带与主轴连接的负载用伺服主轴电机，负载用伺服主轴电机的输出端连接有通过支架安装在加载滑台上的扭矩传感器，所述试验台还包括通过采集卡与计算机连接的速度传感器、振动传感器、温度传感器、电容传感器和压力传感器。

所述压力传感器设置在轴向加载装置和径向加载装置的端部。

所述温度传感器设置在主轴支架内的轴承上。

所述速度传感器和振动传感器均设置在主轴上。

所述试验台架上还设有纵向滑轨，纵向滑轨上设置有测量滑台，电容传感器设置在测量滑台上，移开加载滑台后可以移动测量滑台靠近主轴，通过电容传感器测量主轴的动态回转精度。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

实现了对机床主轴模拟实际工况的径向、轴向及扭矩的同时加载，扭矩加载通过一对伺服主轴电机同时联接主轴的两端，一台电机为驱动电机，一台电机为负载电机，通过电源实现能量交换，比传统的加载方式消耗电能小，加载扭矩控制精确，扭矩实现通过扭矩传感器的时时检测，径向及轴向加载通过伺服电机驱动丝杠，控制伺服电机扭矩，控制加载力，加载准确，控制速度快，测量由压力传感器时时测量。由于各项加载及加载平台由伺服电机控制，加载控制方便，加载系统在一个加载滑台上，可移动，方便被试主轴更换；通过检测主轴动态回转精度、主轴温升、振动、转速和扭矩，可以对主轴精度保持性及可靠性进行评价。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为本实用新型俯视结构示意图；

图中：1、负载用伺服主轴电机，2、扭矩传感器，3、驱动皮带二，4、径向加载装置，5、主轴支架，6、主轴，7、驱动皮带一，8、驱动用伺服主轴电机，9、横向滑轨，10、轴向加载装置，11、加载滑台，12、纵向滑轨，13、电容传感器，14、测量滑台。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1和2所示的机械主轴可靠性试验台，包括试验台架和主轴支架5，主轴支架5固定在试验台架上方一端，主轴6通过轴承安装在主轴支架5上，主轴6一端通过驱动皮带一7连接固定在试验台架上方的驱动用伺服主轴电机8，其特征在于试验台架另一端设置有横向滑轨9，横向滑轨9上设置有加载滑台11，加载滑台11的左端设置有与主轴6同轴的轴向加载装置10，加载滑台11的右端设置有与主轴6轴线垂直的径向加载装置4，轴向加载装置10一侧设置有通过驱动皮带二3与主轴6连接的负载用伺服主轴电机1，负载用伺服主轴电机1的输出端连接有通过支架安装在加载滑台11上的扭矩传感器2，所述试验台还包括通过采集卡与计算机连接的速度传感器、振动传感器、温度传感器、电容传感器13和压力传感器。

压力传感器设置在轴向加载装置10和径向加载装置4的端部。

温度传感器设置在主轴支架5内的轴承上。

速度传感器和振动传感器均设置在主轴6上。

试验台架上还设有纵向滑轨12，纵向滑轨12上设置有测量滑台14，电容传感器13设置在测量滑台14上，移开加载滑台11后可以移动测量滑台14靠近主轴6，通过电容传感器13测量主轴6的动态回转精度。

本实用新型的轴向加载装置10、径向加载装置4通过伺服电机驱动丝杠对主轴6轴向、径向模拟实际工况动态加载，加载力由力传感器传递给计算机处理。扭矩加载装置通过内回馈电源通过驱动用伺服主轴电机8运行，负载用伺服主轴电机1施加负载扭矩加载，由扭矩传感器2检测扭矩传递给计算机处理，加载系统在一个加载滑台11上，可移动，方便被试主轴6更换。通过检测主轴6动态回转精度、主轴6温升、振动、转速，由电容传感器13、振动传感器、温度传感器和速度传感器经驱动放大器和采集器传到计算机上，对主轴6精度保持性及可靠性进行评价。

综上所述，本实用新型实现了对机床主轴模拟实际工况的径向、轴向及扭矩的同时加载，扭矩加载通过一对伺服主轴电机同时联接主轴的两端，一台电机为驱动电机，一台电机为负载电机，通过电源实现能量交换，比传统的加载方式消耗电能小，加载扭矩控制精确，扭矩实现通过扭矩传感器的时时检测，径向及轴向加载通过伺服电机驱动丝杠，控制伺服电机扭矩，控制加载力，加载准确，控制速度快，测量由压力传感器时时测量。由于各项加载及加载平台由伺服电机控制，加载控制方便，加载系统在一个加载滑台上，可移动，方便被试主轴更换；通过检测主轴动态回转精度、主轴温升、振动、转速和扭矩，可以对主轴精度保持性及可靠性进行评价。

在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

上面是对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，不论是在其形状或者结构上做任何变化，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种机械主轴可靠性试验台，包括试验台架和主轴支架(5)，主轴支架(5)固定在试验台架上方一端，主轴(6)通过轴承安装在主轴支架(5)上，主轴(6)一端通过驱动皮带一(7)连接固定在试验台架上方的驱动用伺服主轴电机(8)，其特征在于试验台架另一端设置有横向滑轨(9)，横向滑轨(9)上设置有加载滑台(11)，加载滑台(11)的左端设置有与主轴(6)同轴的轴向加载装置(10)，加载滑台(11)的右端设置有与主轴(6)轴线垂直的径向加载装置(4)，轴向加载装置(10)一侧设置有通过驱动皮带二(3)与主轴(6)连接的负载用伺服主轴电机(1)，负载用伺服主轴电机(1)的输出端连接有通过支架安装在加载滑台(11)上的扭矩传感器(2)，所述试验台还包括通过采集卡与计算机连接的速度传感器、振动传感器、温度传感器、电容传感器(13)和压力传感器。

2.根据权利要求1所述的机械主轴可靠性试验台，其特征在于所述压力传感器设置在轴向加载装置(10)和径向加载装置(4)的端部。

3.根据权利要求1所述的机械主轴可靠性试验台，其特征在于所述温度传感器设置在主轴支架(5)内的轴承上。

4.根据权利要求1所述的机械主轴可靠性试验台，其特征在于所述速度传感器和振动传感器均设置在主轴(6)上。

5.根据权利要求1所述的机械主轴可靠性试验台，其特征在于所述试验台架上还设有纵向滑轨(12)，纵向滑轨(12)上设置有测量滑台(14)，电容传感器(13)设置在测量滑台(14)上。