[发明专利]一种电主轴可靠性试验模拟加载装置

说明书

本发明属于机械试验设备技术领域，涉及一种电主轴可靠性试验模拟加载装置；包括主支撑体和应力加载装置；主支撑体包括支撑圆盘；应力加载装置包括压电陶瓷加载装置、测功机加载装置、膜片联轴器、加载单元、油污加载装置和电主轴加载装置；压电陶瓷加载装置、测功机加载装置和电主轴加载装置固定在支撑圆盘上；膜片联轴器和加载单元安装在测功机加载装置和电主轴加载装置之间；膜片联轴器一端与加载单元连接，另一端连接测功机加载装置；油污加载装置安装在电主轴加载装置上，与电主轴轴芯同轴；本发明针对动态切削力、切削扭矩、油液污染影响电主轴可靠性的三个重要因素，分别设计了加载装置，真实地模拟电主轴实际切削过程中受到的所有载荷。

技术领域

本发明属于机械试验设备技术领域，涉及一种电主轴可靠性试验模拟加载装置，具体涉及能够模拟切削过程中电主轴所受到的动态切削力、切削扭矩以及油液污染，实现多自由度多应力复合加载的可靠性试验模拟加载装置。

背景技术

数控机床是实现工业现代化的重要基石,其质量、性能和拥有量已经成为衡量一个国家工业化水平以及综合国力的重要标志。电主轴是数控机床的关键的功能部件，由于其结构复杂、故障频发，其可靠性水平直接影响了数控机床整机的可靠性。数控机床现场可靠性跟踪试验的故障数据表明，电主轴所受的动态切削力、扭矩以及油液污染是导致电主轴故障的主要原因。

目前国内外电主轴的可靠性试验装置，大都通过测功机与主轴通过联轴器相连后，模拟电主轴的切削扭矩，并直接对受试主轴施加轴向力与径向力，未出现能够模拟切削过程中不同型号和规格的电主轴所受的动态切削力、切削扭矩以及油液污染的电主轴可靠性试验装置。这类可靠性试验台不能很好地模拟电主轴切削过程中的真实工况，激发的主轴故障不完善，致使电主轴的可靠性评估结果的不准确，甚至影响了数控机床电主轴的可靠性设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术无法全面模拟不同型号规格电主轴所受的动态切削力、切削扭矩以及油液污染的问题，因此设计了一种能够模拟不同型号规格电主轴所受的动态切削力、切削扭矩以及油液污染的多自由度复合应力加载的电主轴可靠性试验模拟加载装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下，结合附图说明如下：

一种电主轴可靠性试验模拟加载装置，包括主支撑体和应力加载装置；

所述主支撑体包括支撑圆盘4；

所述应力加载装置包括压电陶瓷加载装置1、测功机加载装置2、膜片联轴器3、加载单元5、油污加载装置6和电主轴加载装置7；

所述支撑圆盘4固定在地平铁10上；

所述压电陶瓷加载装置1、测功机加载装置2和电主轴加载装置7固定在支撑圆盘4上；

所述膜片联轴器3和加载单元5安装在测功机加载装置2和电主轴加载装置7之间；

所述膜片联轴器3一端与加载单元5连接，另一端连接测功机加载装置2。

所述油污加载装置6安装在电主轴加载装置7上，与电主轴轴芯同轴；

技术方案中所述支撑圆盘4包括转动圆盘11、圆盘驱动电机12和圆盘底座13。圆盘驱动电机12固定在圆盘底座13上，圆盘驱动电机12驱动转动圆盘11绕电机轴转动，实现加载装置在水平面的旋转。