本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，屬于可靠性試驗(yàn)臺模擬切削力加載裝置。測功機(jī)與地平鐵的左后方固定連接，加載單元與支架上方固定連接，加載單元左端與測功機(jī)同軸裝配，電主軸支撐機(jī)構(gòu)固定連接在加載單元的右端地平鐵上，弧形導(dǎo)軌式力加載部分與加載單元形成鉸鏈結(jié)構(gòu)連接。優(yōu)點(diǎn)是能夠大大降低試驗(yàn)臺的制造成本及裝配難度，減小試驗(yàn)臺體積和占地面積，利于可靠性試驗(yàn)臺的大規(guī)模推廣使用，能對電主軸施加動態(tài)、靜態(tài)壓力，還能施加動態(tài)、靜態(tài)拉力，能夠?qū)崿F(xiàn)加載力0度到30度的全自動任意變化，這樣更能模擬實(shí)際工況，為電主軸可靠性試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種可靠性試驗(yàn)臺模擬切削力加載裝置，尤其是指一種通過一套電液伺服系統(tǒng)與弧形導(dǎo)軌配合實(shí)現(xiàn)對機(jī)床電主軸動、靜態(tài)切削力的模擬加載裝置。
技術(shù)介紹
在經(jīng)濟(jì)全球化和一體化的進(jìn)程中，制造業(yè)已被作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)。高端數(shù)控機(jī)床技術(shù)已被我國納入裝備制造業(yè)的重要發(fā)展戰(zhàn)略之中，同時也是提高我國裝備制造業(yè)水平的發(fā)展方向之一。由于電主軸是機(jī)床的關(guān)鍵功能零部件，電主軸的可靠性水平直接決定了數(shù)控機(jī)床的可靠性水平，而且我國生產(chǎn)和設(shè)計(jì)的電主軸和國外相比，可靠性不高，因而對電主軸可靠性的深入研究是非常有必要的。在電主軸可靠性試驗(yàn)臺的研制中，如何對電主軸施加模擬切削力是最重要的問題之一。目前一部分電主軸可靠性試驗(yàn)臺是采用兩套獨(dú)立的液壓伺服系統(tǒng)，分別施加徑向力和軸向力，但是采用兩套電液伺服系統(tǒng)加載模擬切削力成本高，而且控制兩套電液伺服需要保持時間上的統(tǒng)一，增加了控制上的難度；另一部分是采用非接觸電磁加載，由于工藝限制，氣隙調(diào)整困難，非接觸式電磁加載的加載力小，并且電磁激振器與導(dǎo)磁體不能保持絕對平行，導(dǎo)致加載力偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)矩載荷，影響試驗(yàn)效果；還有一些采用壓電陶瓷加載的方案，但是受加載原理制約，壓電陶瓷加載的伸長量很小，往往需要預(yù)加載荷才能工作，因此要求壓電陶瓷的調(diào)整機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)度和剛度高，還要能提供預(yù)加載荷，這給設(shè)計(jì)、加工以及安裝帶來了很大的難度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供一種電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，以解決目前存在的不能最大限度模擬電主軸的實(shí)際受力情況，可靠性試驗(yàn)臺的成本高的問題。本技術(shù)采取的技術(shù)方案是：測功機(jī)與地平鐵的左后方固定連接，加載單元與支架上方固定連接，加載單元左端與測功機(jī)同軸裝配，電主軸支撐機(jī)構(gòu)固定連接在加載單元的右端地平鐵上，弧形導(dǎo)軌式力加載部分與加載單元形成鉸鏈結(jié)構(gòu)連接。本技術(shù)所述的測功機(jī)的結(jié)構(gòu)是：電力測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架分別固定在測功機(jī)支座的上表面，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器固定在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架上，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器通過聯(lián)軸器與電力測功機(jī)同軸相連，保護(hù)罩罩在電力測功機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的連接處且與測功機(jī)支座上方固定連接，半聯(lián)軸器通過平鍵連接在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的軸上。本技術(shù)所述的支架的結(jié)構(gòu)是：U形夾持座支架和防護(hù)罩殼分別固定在支架支座，U形夾持座固定在U形夾持座支架上。本技術(shù)所述的加載單元的結(jié)構(gòu)是：底面為正方形的球形受力座中間有內(nèi)凹球形槽，該球形受力座與軸承套的側(cè)面固定連接，加載棒是一個階梯軸、通過軸承裝入到軸承套中，2個端蓋與該軸承套兩端固定連接。本技術(shù)所述的弧形導(dǎo)軌式力加載部分的結(jié)構(gòu)是：電液伺服缸下方與支腿機(jī)構(gòu)固定連接，支腿機(jī)構(gòu)固定連接在連接板上，低速伺服電機(jī)與減速器固定連接，減速器安裝在連接板上，前弧形導(dǎo)軌、中弧形導(dǎo)軌和后弧形導(dǎo)軌通過螺栓固定在弧形底板上表面的槽上，在中弧形導(dǎo)軌外側(cè)開有齒輪槽，減速器伸出端上的齒輪與該中弧形導(dǎo)軌一側(cè)的齒輪槽嚙合，滑座下部分別與前弧形導(dǎo)軌、中弧形導(dǎo)軌和后弧形導(dǎo)軌滑動連接、頂部與連接板底部固定連接。本技術(shù)所述的滑座的結(jié)構(gòu)是：滑輪板是一個矩形板，下表面中間位置處開有一個通孔，滑輪板短邊側(cè)開有弧形槽，在四個角位置處分別開有光孔，滑輪為內(nèi)凹形結(jié)構(gòu)，中間有一個光孔，滑輪的內(nèi)凹處分別與前弧形導(dǎo)軌、中弧形導(dǎo)軌和后弧形導(dǎo)軌兩側(cè)凸起配合，滑輪通過銷軸與滑輪板四個角位置處的光孔過盈配合，整個滑座通過螺栓固定在連接板下表面。本技術(shù)所述前弧形導(dǎo)軌、中弧形導(dǎo)軌和后弧形導(dǎo)軌上分別滑動連接兩個滑座、一個滑座和兩個滑座。本技術(shù)所述電主軸支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是：電主軸抱夾部件與電主軸支撐座上方固定連接，電主軸支撐座底部與調(diào)整墊鐵固定連接。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：采用一套電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對電主軸的動、靜態(tài)切削力模擬加載，與其它采用多套電液伺服系統(tǒng)的試驗(yàn)臺相比，能夠大大降低試驗(yàn)臺的制造成本及裝配難度，減小試驗(yàn)臺體積和占地面積，利于可靠性試驗(yàn)臺的大規(guī)模推廣使用；采用一套電液伺服系統(tǒng)，控制上比采用兩套電液伺服系統(tǒng)簡單，而且穩(wěn)定性更好，有效避免了兩套電液伺服系統(tǒng)協(xié)同控制；采用的電液伺服系統(tǒng)的前端設(shè)計(jì)有高精度球型鉸鏈與加載單元部分相連，不僅能對電主軸施加動態(tài)、靜態(tài)壓力，還能施加動態(tài)、靜態(tài)拉力；采用的電液伺服系統(tǒng)與帶有齒輪驅(qū)動的弧形導(dǎo)軌配合，能夠?qū)崿F(xiàn)加載力0度到30度的全自動任意變化，這樣更能模擬實(shí)際工況，為電主軸可靠性試驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。附圖說明圖1是本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)測功機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本技術(shù)支架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本技術(shù)加載單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本技術(shù)弧形導(dǎo)軌式力加載部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本技術(shù)弧形導(dǎo)軌式力加載部分的分解圖；圖7是本技術(shù)弧形底板相關(guān)部件裝配圖；圖8是本技術(shù)滑座結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本技術(shù)電主軸支撐機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式測功機(jī)3與地平鐵2的左后方固定連接，加載單元5與支架4上方固定連接，加載單元5左端與測功機(jī)3同軸裝配，電主軸支撐機(jī)構(gòu)7固定連接在加載單元5的右端地平鐵2上，弧形導(dǎo)軌式力加載部分6與加載單元5形成鉸鏈結(jié)構(gòu)連接；所述的測功機(jī)3的結(jié)構(gòu)是：電力測功機(jī)302、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架306分別固定在測功機(jī)支座301的上表面，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器304固定在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架306上，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器304通過聯(lián)軸器與電力測功機(jī)同軸相連，保護(hù)罩303罩在電力測功機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的連接處且與測功機(jī)支座301上方固定連接，半聯(lián)軸器305通過平鍵連接在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的軸上；所述的支架4的結(jié)構(gòu)是：U形夾持座支架404和防護(hù)罩殼402分別固定在支架支座401，U形夾持座403固定在U形夾持座支架404上；所述的加載單元5的結(jié)構(gòu)是：底面為正方形的球形受力座501中間有內(nèi)凹球形槽，該球形受力座與軸承套504的側(cè)面固定連接，加載棒502是一個階梯軸、通過軸承裝入到軸承套504中，2個端蓋503與該軸承套兩端固定連接；所述的弧形導(dǎo)軌式力加載部分6的結(jié)構(gòu)是：電液伺服缸601下方與支腿機(jī)構(gòu)602固定連接，支腿機(jī)構(gòu)602固定連接在連接板605上，低速伺服電機(jī)603與減速器604固定連接，減速器604安裝在連接板605上，前弧形導(dǎo)軌609、中弧形導(dǎo)軌608和后弧形導(dǎo)軌607通過螺栓固定在弧形底板606上表面的槽上，在中弧形導(dǎo)軌608外側(cè)開有齒輪槽，減速器604伸出端上的齒輪與該中弧形導(dǎo)軌608一側(cè)的齒輪槽嚙合，滑座610下部分別與前弧形導(dǎo)軌609、中弧形導(dǎo)軌608和后弧形導(dǎo)軌607滑動連接、頂部與連接板605底部固定連接；支腿架構(gòu)602利用滾珠絲杠的原理能夠?qū)崿F(xiàn)在高度方向上伸縮，因此可以調(diào)節(jié)電液伺服缸601的高度位置來保證電液伺服缸23的水平度；弧形底板606是板類結(jié)構(gòu)件，前端處加工有一個小圓錐凸起部分，該圓錐的圓心即為弧形導(dǎo)軌的圓心，目的是為了方便保證圓弧導(dǎo)軌的圓心與加載單元部分的球形受力座501的內(nèi)凹球形槽的球心同心；所述的滑座610的結(jié)構(gòu)是：滑輪板6100本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：測功機(jī)與地平鐵的左后方固定連接，加載單元與支架上方固定連接，加載單元左端與測功機(jī)同軸裝配，電主軸支撐機(jī)構(gòu)固定連接在加載單元的右端地平鐵上，弧形導(dǎo)軌式力加載部分與加載單元形成鉸鏈結(jié)構(gòu)連接。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：測功機(jī)與地平鐵的左后方固定連接，加載單元與支架上方固定連接，加載單元左端與測功機(jī)同軸裝配，電主軸支撐機(jī)構(gòu)固定連接在加載單元的右端地平鐵上，弧形導(dǎo)軌式力加載部分與加載單元形成鉸鏈結(jié)構(gòu)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：所述的測功機(jī)的結(jié)構(gòu)是：電力測功機(jī)、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架分別固定在測功機(jī)支座的上表面，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器固定在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器支架上，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器通過聯(lián)軸器與電力測功機(jī)同軸相連，保護(hù)罩罩在電力測功機(jī)與轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的連接處且與測功機(jī)支座上方固定連接，半聯(lián)軸器通過平鍵連接在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：所述的支架的結(jié)構(gòu)是：U形夾持座支架和防護(hù)罩殼分別固定在支架支座，U形夾持座固定在U形夾持座支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：所述的加載單元的結(jié)構(gòu)是：底面為正方形的球形受力座中間有內(nèi)凹球形槽，該球形受力座與軸承套的側(cè)面固定連接，加載棒是一個階梯軸、通過軸承裝入到軸承套中，2個端蓋與該軸承套兩端固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電主軸可靠性試驗(yàn)臺弧形導(dǎo)軌式力加載裝置，其特征在于：...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉國飛，陳菲，楊兆軍，葉益豐，許彬彬，侯超，趙星漢，謝群亞，李圳，王劍，
申請(專利權(quán))人：吉林大學(xué)，
類型：新型
國別省市：吉林;22
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