动压主轴刚度测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动压主轴刚度测试系统，包括：受力模块，受力模块设有动压主轴，动压主轴的外周套设有轴承；固定轴承套，固定轴承套套设在轴承外圈，固定轴承套设有挂钩，挂钩用于为受力模块配置重量；固定模块，固定模块设在受力模块的下方；施载模块，施载模块设置于固定模块用于对轴承施加载荷；测力模块，测力模块设在施载模块上用于测量施载模块对轴承施加载荷F；位移测量模块，位移测量模块与动压主轴相对设置用于测量动压主轴的径向位移S；控制模块，控制模块分别与施载模块、测力模块和位移测量模块相连并接收测力模块和位移测量模块的输出信号计算动压主轴的刚度K＝F/S。根据本发明专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统安全性及测量的准确性高。

【技术实现步骤摘要】
动压主轴刚度测试系统
本专利技术涉及主轴刚度测试
，尤其涉及一种动压主轴刚度测试系统。
技术介绍
传统的测量主轴刚度的方法是直接给静止的主轴施加载荷，同时测量主轴在施力方向上的变形，从而计算出刚度。对于动压主轴系统，在主轴正常转动过程中才能反应实际的系统刚度，考虑到动压主轴刚度测试中的转动特性，一般测试系统无法安全精确的测量出其真实刚度。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种动压主轴刚度测试系统，该动压主轴刚度测试系统安全性高且测量精准。根据本专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统包括：受力模块，所述受力模块设有动压主轴，所述动压主轴的外周套设有轴承；固定轴承套，所述固定轴承套套设在所述轴承外圈，所述固定轴承套设有挂钩，所述挂钩用于为所述受力模块配置重量；固定模块，所述固定模块设在所述受力模块的下方；施载模块，所述施载模块设置于所述固定模块上用于对所述轴承施加载荷；测力模块，所述测力模块设在所述施载模块上用于测量所述施载模块对所述轴承施加载荷F；位移测量模块，所述位移测量模块与所述动压主轴相对设置用于测量所述动压主轴的径向位移S；控制模块，所述控制模块分别与所述施载模块、所述测力模块和所述位移测量模块相连并接收所述测力模块和所述位移测量模块的输出信号计算所述动压主轴的刚度K＝F/S。根据本专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统，通过施载模块加载于轴承上，并通过控制模块控制施载模块加载于轴承载荷大小，接收测力模块和位移测量模块的输出信号得出动压主轴的刚度，提高了动压主轴刚度测试系统的安全性及测量的准确性。另外，根据本专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统，还可以具有如下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述轴承为滚动轴承。根据本专利技术的一个实施例，所述施载模块包括：螺旋传动机构，所述螺旋传动机构的上端止抵于所述固定轴承套的底部。根据本专利技术的一个实施例，所述施载模块还包括：伺服电机，所述伺服电机设在所述固定模块上且与所述控制模块相连驱动所述螺旋传动机构运动。根据本专利技术的一个实施例，所述固定模块包括：工作平台，所述伺服电机设在所述工作平台上；磁力底座，所述磁力底座设在所述工作平台的底部。根据本专利技术的一个实施例，所述位移测量模块包括：支撑架，所述支撑架的一端设在所述工作平台上，所述支撑架的另一端向上延伸；激光位移传感器，所述激光位移传感器设在所述支撑架的另一端用于检测所述动压主轴的径向位移。根据本专利技术的一个实施例，所述工作平台可移动地设在所述磁力底座上。根据本专利技术的一个实施例，所述施载模块通过螺栓固定在所述固定模块上。根据本专利技术的一个实施例，所述控制模块为单片机，所述单片机与所述伺服电机、力传感器和激光位移传感器电连接。根据本专利技术的一个实施例，所述固定轴承套包括：第一卡箍和第二卡箍，所述第一卡箍和所述第二卡箍套设在所述轴承外圈后，所述第一卡箍和所述第二卡箍的一端通过螺栓连接。根据本专利技术的一个实施例，所述动压主轴刚度测试系统还包括：套筒，所述套筒设在所述第一卡箍和所述第二卡箍的另一端，所述套筒分别与所述第一卡箍和所述第二卡箍通过螺钉连接，所述施载模块对所述套筒施加载荷。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的动压主轴刚度测试系统的主视图；图2是根据本专利技术一个实施例的动压主轴刚度测试系统的侧视图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参照图1-图2描述根据本专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统100，该动压主轴刚度测试系统100可以测量动压主轴11在静止状态和转动状态时的刚度。如图1和图2所示，动压主轴刚度测试系统100大体可以包括：受力模块10、固定模块20、施载模块30、测力模块70、位移测量模块40和控制模块50。其中，测力模块70可以为力传感器。具体地，受力模块10设有动压主轴11，动压主轴11的外周套设有轴承12，固定轴承套13设在轴承12外圈，固定轴承套13设有挂钩14，挂钩14用于为受力模块10配置重量，即可模拟实际动压主轴11带动砂轮转动所形成的刚度特性。固定模块20设在受力模块10的下方。施载模块30设置于固定模块20上用于对轴承12施加载荷。测力模块70设在施载模块30上用于测量施载模块30对轴承12施加力F。位移测量模块40与动压主轴11相对设置用于测量动压主轴11的径向位移S。控制模块50分别与施载模块30、测力模块70和位移测量模块40相连并接收测力模块70和位移测量模块40的输出信号计算动压主轴11的刚度K＝F/S。其中，轴承12可以为滚动轴承12。也就是说，在测量动压主轴11的刚度时，施载模块30作用于轴承12上，通过轴承12将载荷传递给动压主轴11，提高测量动压主轴11的安全性。通过控制模块50控制施载模块30加载于轴承12载荷大小，并接收测力模块70和位移测量模块40的输出信号，从而可以精准测量动压主轴11的刚度。简言之，根据本专利技术实施例的动压主轴刚度测试系统100，通过施载模块30加载于轴承12上，并通过控制模块50控制施载模块30加载于轴承12载荷大小，接收测力模块70和位移测量模块40的输出信号得出动压主轴11的刚度，提高了动压主轴刚度测试系统100的安全性及测量的准确性。在本专利技术的一些实施例中，轴承12的外周面设有向下延伸且相对设置的两个卡板121，两个卡板121限定出卡槽。施载模块30可以包括：螺旋传动机构31和伺服电机32。螺旋传动机构31的上端止抵在固定轴承套13的底部。可选地，固定轴承套的底部可以设有相对设置的卡板(图未示出)，卡板与卡板之间限定出卡槽，其中，施载模块30可以通过螺栓固定在固定模块20上。将施载模块30安装固定在施载模块30之前，可以预先调整螺旋传动机构31与卡槽配合关系，使得螺旋传动机构31与卡槽间隙配合。由此，可以保证施载模块30的加载负荷集中作用于轴承12上，避免受到卡板121的干涉。测力模块70设在螺旋传动机构31的上端。伺服电机32设在固定模块20上且与控制模块50相连驱动螺旋传动机构31运动。也就是说，通过控制模块50控制伺服电机32输出力矩，通过螺旋传动机构31对测力模块70和动压主轴11进行加载，从而可以通过测力模块70随时监控施加于轴承12上的载荷。进一步地，如图1和图2所示，固定模块20可以包括：工作平台21和磁力底座22。伺服电机32设在工作平台21上。磁力底座22设在工作平台21的底部。通过磁力底座22可以将固定模块20固定在机床合适位置，便于对动压主轴11进行刚度测试。可选地，位移测量模块40包括：支撑架41和激光位移传感器42。如图1所示，支撑架41的一端设在工作平台21上，支撑架41的另一端向上延伸。激光位移传感器42设在支撑架41的另一端用于检测动压主轴11的径向位移。可以理解的是，动压主轴1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动压主轴刚度测试系统，其特征在于，包括：受力模块，所述受力模块包括：动压主轴，所述动压主轴的外周套设有轴承；固定轴承套，所述固定轴承套套设在所述轴承外圈，所述固定轴承套设有挂钩，所述挂钩用于为所述受力模块配置重量；固定模块，所述固定模块设在所述受力模块的下方；施载模块，所述施载模块设置于所述固定模块上用于对所述轴承施加载荷；测力模块，所述测力模块设在所述施载模块上用于测量所述施载模块对所述轴承施加载荷F；位移测量模块，所述位移测量模块与所述动压主轴相对设置用于测量所述动压主轴的径向位移S；控制模块，所述控制模块分别与所述施载模块、所述测力模块和所述位移测量模块相连并接收所述测力模块和所述位移测量模块的输出信号计算所述动压主轴的刚度K＝F/S。

【技术特征摘要】
1.一种动压主轴刚度测试系统，其特征在于，包括：受力模块，所述受力模块包括：动压主轴，所述动压主轴的外周套设有轴承；固定轴承套，所述固定轴承套套设在所述轴承外圈，所述固定轴承套设有挂钩，所述挂钩用于为所述受力模块配置重量；固定模块，所述固定模块设在所述受力模块的下方；施载模块，所述施载模块设置于所述固定模块上用于对所述轴承施加载荷；测力模块，所述测力模块设在所述施载模块上用于测量所述施载模块对所述轴承施加载荷F；位移测量模块，所述位移测量模块与所述动压主轴相对设置用于测量所述动压主轴的径向位移S；控制模块，所述控制模块分别与所述施载模块、所述测力模块和所述位移测量模块相连并接收所述测力模块和所述位移测量模块的输出信号计算所述动压主轴的刚度K＝F/S。2.根据权利要求1所述的动压主轴刚度测试系统，其特征在于，所述轴承为滚动轴承。3.根据权利要求2所述的动压主轴刚度测试系统，其特征在于，所述施载模块包括：螺旋传动机构，所述螺旋传动机构的上端止抵在所述固定轴承套的底部。4.根据权利要求3所述的动压主轴刚度测试系统，其特征在于，所述施载模块还包括：伺服电机，所述伺服电机设在所述固定模块上且与所述控制模块相连驱动所述螺旋传动机构运动。5.根据权利要求4所述的动压主轴刚度测试系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯平法，张建富，邱文瀛，郁鼎文，吴志军，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11