CN220893776U - 一种用于轴承试验的测试台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于轴承试验的测试台，包括主轴、试验轴承、用于安装试验轴承的试验轴承座、测试驱动装置和干扰力平衡装置，所述主轴与试验轴承连接，所述测试驱动装置用于驱动主轴转动，主轴转动带动试验轴承转动进行试验轴承的测试，所述干扰力平衡装置用于平衡试验轴承座上与试验无关的干扰力。通过干扰力平衡装置平衡试验轴承座上与试验无关的干扰力，提高测试轴承数据测量的精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及轴承的刚度和阻尼的测量，具体是涉及一种用于轴承试验的测试台。
背景技术
箔片气体动压轴承是一种利用环境气体作为工作介质的自适应柔性动压轴承，目前这种轴承还处在一个技术发展完善阶段，箔片轴承理论模型计算的性能参数与实际模型有较大的差距，因此，需要实验台测量轴承的性能参数。
现有技术中，公告号为CN209589477U的一种箔片动压空气径向轴承的动态刚度和动态阻尼测试台，其中公开了一种测量动态刚度与阻尼的测试台，其结构包括电主轴、轴承座、静态加载装置、动态加载装置。但是在测量动态刚度和阻尼中，试验轴承座的自重会造成主轴变形，影响测量台位移传感器测量的精度，测量数据准确性降低。
发明内容
实用新型目的：针对以上缺点，本实用新型提供一种测试数据准确的用于轴承试验的测试台。
技术方案：为解决上述问题，本实用新型采用一种用于轴承试验的测试台，包括主轴、试验轴承、用于安装试验轴承的试验轴承座、测试驱动装置和干扰力平衡装置，所述主轴与试验轴承连接，所述测试驱动装置用于驱动主轴转动，主轴转动带动试验轴承转动进行试验轴承的测试，所述干扰力平衡装置用于平衡试验轴承座上与试验无关的干扰力。
进一步的，所述干扰力平衡装置包括磁性金属和电磁控制装置，所述磁性金属与试验轴承座固定连接，所述电磁控制装置产生磁力作用于磁性金属，用于平衡试验轴承座上与试验无关的干扰力。
进一步的，所述电磁控制装置位于磁性金属正下方或正上方，电磁控制装置产生磁力作用于磁性金属上，用于平衡试验轴承座的自重。所述磁性金属采用充磁的碳素钢。
进一步的，所述测试驱动装置包括电主轴、套设于电主轴外侧的驱动电机，所述电主轴通过弹性联轴器与主轴连接，驱动电机驱动电主轴转动从而带动主轴转动。
进一步的，还包括主轴支架，主轴支撑上设置有静压气体轴承，所述主轴穿过静压气体轴承，静压气体轴承用于支撑主轴。所述主轴支架上设置有两个静压气体轴承，所述主轴依次穿过两个静压气体轴承。
进一步的，所述试验轴承座通过周向约束钢索连接在主轴支架上。
进一步的，所述试验轴承座上设置有位移传感器，位移传感器通过测量主轴的位移，从而测量试验轴承的位移。
进一步的，还包括电磁激振器，电磁激振器安装于试验轴承座两侧，通过可调连接杆连接有压力传感器，压力传感器另一端与试验轴承座连接，压力传感器位置与位移传感器位置相对设置。
有益效果：本实用新型相对于现有技术，其优点是通过干扰力平衡装置平衡试验轴承座上与试验无关的干扰力，提高测试轴承数据测量的精度。对实验台整机进行了概念性设计，确定了该方案的可行性，然后对实验台进行分布设计，解决了高速测试实验台大多存在转速不够、承载力不足、稳定性较差、测试轴承尺寸单一和安装不便等问题。电主轴通过弹性联轴器联接主轴，主轴通过静压气体轴承支撑，解决了主轴振动过大问题。碳素钢充磁安装在轴承座上，电磁铁安装在轴承座下方，解决了箔片动压空气轴承刚度和阻尼测量中，试验轴承座自重造成箔片初始变形的问题，由于最内层顶部箔片受压后产生位移，部分箔片沿着受力方向发生塌陷，箔片底部之间的距离增加，造成箔片轴承设计的理论性能与测试性能有较大差距，解决了箔片初始变形的问题，保证了测试开始阶段主轴在箔片轴承的中心，保证了箔片动压空气径向轴承的刚度和阻尼的测量精度。
附图说明
图1是本实用新型测试台的整体结构示意图。
图2是本实用新型测试台的主视图。
图3是本实用新型测试台的整体结构剖视图。
图4是本实用新型中电磁激振器部分的结构示意图。
具体实施方式
结合图1-图4，本实施例的一种用于轴承试验的测试台，包括底座1、电主轴支架2、电主轴3、弹性联轴器4、静压气体轴承5、主轴支架6、主轴7、轴向约束钢索8、六角螺钉9、箔片动压轴承10、试验轴承座11、位移传感器支架12、位移传感器13、碳素钢14、碳素钢支架15、电磁激振器16、电磁铁17、可调节连杆18、压力传感器19。
如图1至3所示，电主轴支架2和主轴支架6安装底座1上，电主轴3外套设驱动电机，驱动电机带动电主轴3转动，驱动电机通过通孔安装在电主轴支架2上，电主轴3通过弹性联轴器4连接主轴7。两个静压气体轴承5安装在主轴支架6上，主轴7依次穿过两个静压气体轴承5；箔片动压试验轴承10安装在试验轴承座11内，试验轴承座11通过轴向约束钢索8连接在主轴支架6上；位移传感器13通过位移传感器支架12和六角螺钉9正交安装在试验轴承座11上方；碳素钢14通过碳素钢支架15和六角螺钉9安装在轴承座上；电磁激振器16通过激振器支架斜向装于试验轴承座2两侧，两个压力传感器19一端通过可调节连杆18与电磁激振器16相连，另一端与试验轴承座11相连，与位移传感器13位置相对；电磁铁17通过支架安装在碳素钢14的正下方。
箔片动压轴承动态刚度和阻尼具体测量步骤：
通过变频器来控制电主轴3的转速，静压气体轴承5通入气体使主轴7悬浮，碳素钢14充磁安装在试验轴承座11上，电磁铁17连接控制器，使电磁铁17与碳素钢14产生方向相反的电磁力，调节电磁力的大小，让试验轴承座11实现动态平衡，减小因轴承座11自重的影响，用功率放大器来控制电磁激振器16，通过位移传感器13测量轴承的位移，通过频域方程计算出动态刚度和动态阻尼系数。
根据上述就可以克服测量动压轴承刚度与阻尼轴承座自重的影响，测得不同激振力、不同转速下轴承的位移和载荷，将测量的数据传输给数据采集系统，从而测量出不同激振力、不同转速下转轴的动态刚度和动态阻尼。
Claims (10)
1.一种用于轴承试验的测试台，其特征在于，包括主轴（7）、试验轴承（10）、用于安装试验轴承（10）的试验轴承座（11）、测试驱动装置和干扰力平衡装置，所述主轴（7）与试验轴承连接，所述测试驱动装置用于驱动主轴（7）转动，主轴转动带动试验轴承转动进行试验轴承的测试，所述干扰力平衡装置用于平衡试验轴承座（11）上与试验无关的干扰力。
2.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述干扰力平衡装置包括磁性金属（14）和电磁控制装置（17），所述磁性金属（14）与试验轴承座（11）固定连接，所述电磁控制装置（17）产生磁力作用于磁性金属（14），用于平衡试验轴承座（11）上与试验无关的干扰力。
3.根据权利要求2所述的测试台，其特征在于，所述电磁控制装置（17）位于磁性金属（14）正下方或正上方，电磁控制装置（17）产生磁力作用于磁性金属（14）上，用于平衡试验轴承座（11）的自重。
4.根据权利要求3所述的测试台，其特征在于，所述磁性金属（14）采用充磁的碳素钢。
5.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述测试驱动装置包括电主轴（3）、套设于电主轴（3）外侧的驱动电机，所述电主轴（3）通过弹性联轴器（4）与主轴（7）连接，驱动电机驱动电主轴（3）转动从而带动主轴（7）转动。
6.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，还包括主轴支架（6），主轴支架（6）上设置有静压气体轴承（5），所述主轴（7）穿过静压气体轴承（5），静压气体轴承（5）用于支撑主轴（7）。
7.根据权利要求6所述的测试台，其特征在于，所述主轴支架（6）上设置有两个静压气体轴承（5），所述主轴（7）依次穿过两个静压气体轴承（5）。
8.根据权利要求6所述的测试台，其特征在于，所述试验轴承座（11）通过周向约束钢索（8）连接在主轴支架（6）上。
9.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述试验轴承座（11）上设置有位移传感器（13），位移传感器（13）通过测量主轴（7）的位移，从而测量试验轴承（10）的位移。
10.根据权利要求9所述的测试台，其特征在于，还包括电磁激振器（16），电磁激振器（16）安装于试验轴承座（11）两侧，通过可调连接杆（18）连接有压力传感器（19），压力传感器（19）另一端与试验轴承座（11）连接，压力传感器（19）位置与位移传感器（13）位置相对设置。
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