动静压主轴轴承温度与动压力测试结构装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，包括温度测试结构、压力测试结构、主轴箱传动结构，主轴箱壳体内通过前、后端静压轴承连接动静压主轴，所述温度测试结构由动静压主轴、静压轴承、温度传感器组成，所述静压轴承内沿径向至少安装一个温度传感器，所述温度传感器采集静压轴承在动静压主轴运行过程中的温度变化信号，所述压力测试结构由动静压主轴、静压轴承、主轴箱壳体、压力传感器组成，所述静压轴承内沿径向均布有多个压力传感器，所述压力传感器与静压轴承油腔相连通，采集静压轴承工况下油体的压力值，所述温度传感器和压力传感器通过数据采集卡实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。

【技术实现步骤摘要】
动静压主轴轴承温度与动压力测试结构装置
本专利技术涉及一种动静压主轴轴承测试装置，尤其是一种可实现动静压主轴轴承温度和动压力的检测装置。
技术介绍
随着机械制造向智能化、高精度方向发展，在这样的背景下，对机械制造设备的精度和自动化要求越来越高。因而为满足发展趋势的要求，机械制造设备对其组成零件的加工精度、装配关系、工作性能、工艺性等要求越来越高。同时，高品质、高精度、良好工艺性的轴承类零件在使用数量和多种场合中的应用都有所增加，高品质的轴类零件的生产加工同样也决定机械加工品质和制造业水准。在机加工零件中，主轴、轴承等回转型零件的使用越来越广泛。这类零件在工作过程中，因为需要保持较高的转速和承受较大的载荷，其性能的稳定性对加工精度的影响至关重要。因此，对这类零件的性能参数需要进行测试，为工作人员判断其性能提供数据支撑。
技术实现思路
本专利技术是要提供一种动静压主轴轴承温度与动压力测试结构装置，该装置采用传感器的安装结合动静压主轴和轴承的结构特点进行测试结构设计，利用传感器、数据采集卡可实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。装置中的温度和压力测试结构都具备现代机械设备的标准化、柔性化、精密化的要求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，包括温度测试结构、压力测试结构、主轴箱传动结构，所述主轴箱传动结构具有前、后端静压轴承、动静压主轴、主轴箱壳体，所述主轴箱壳体内通过前、后端静压轴承连接动静压主轴，所述温度测试结构由动静压主轴、静压轴承、温度传感器组成，所述静压轴承内沿径向至少安装一个温度传感器，所述温度传感器采集静压轴承在动静压主轴运行过程中的温度变化信号，所述压力测试结构由动静压主轴、静压轴承、主轴箱壳体、压力传感器组成，所述静压轴承内沿径向均布有多个压力传感器，所述压力传感器与静压轴承油腔相连通，采集静压轴承工况下油体的压力值，所述温度传感器和压力传感器通过数据采集卡实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。进一步，所述压力传感器通过螺纹与静压轴承的轴瓦上压力传感器安装处的螺纹孔连接。进一步，所述温度传感器通过螺纹与静压轴承的轴瓦上温度传感器安装处的螺纹孔连接。进一步，所述温度传感器和压力传感器在静压轴承的轴瓦上沿轴向一定间距安装。进一步，所述温度传感器和压力传感器的电源线和数据线分别通过主轴箱壳体的通孔与外部电源和数据处理器连接。进一步，所述压力传感器通过传感器的内部电路输出对应压力信号的模拟电压信号，直接作为数据采集卡的输入信号，数据处理器通过预设的算法通过模拟电压信号的大小，计算出实际压力的大小。进一步，所述主轴箱壳体的通孔与轴瓦上温度传感器安装处的螺纹孔和压力传感器安装处的螺纹孔相对应。进一步，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。本专利技术的有益效果是：本专利技术主要是通过传感器的安装要求结合动静压主轴和轴承的结构特点进行测试结构设计。测试结构装置主要有温度测试结构、压力测试结构、数据传输结构。该装置利用传感器、数据采集卡可实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。装置中的温度和压力测试结构都具备现代机械设备的标准化、柔性化、精密化的要求。本专利技术是一种动静压主轴轴承的温度和动压力的测试结构装置，并可根据生产加工需要和技术要求更改结构和使用方式。附图说明图1是动静压主轴轴承温度与动压力测试装置结构示意图；图2是主轴箱传动结构图；图3是测试装置结构径向示意图；图4是压力传感器安装轴向示意图；图5是铂电阻温度传感器安装轴向示意图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置由三部分组成：温度测试结构1、压力测试结构2、主轴箱传动结构3。如图2所示，主轴箱传动结构包括电机23、联轴器25、电机带轮24、传动带26、主轴带轮6、六角螺母4、锥形垫圈5、后端盖7、后端静压轴承8、前端静压轴承10、调整垫圈11、端面轴承13、螺钉14、动静压主轴9、主轴箱壳体12、砂轮内圈19、砂轮外圈18、砂轮端盖17。动力从电机23输出，通过联轴器25与电机带轮24的过度配合将动力传递到电机带轮24，通过传动带26传递到主轴后端的主轴带轮6，主轴带轮与主轴采用过盈配合便于传递动力，用锥形垫圈5与六角螺母4的配合将带轮定位锁紧。动力通过主轴箱12，主轴前端与砂轮内圈19过盈配合以锥形垫圈16与六角螺母15的配合进行定位锁紧，动力传至砂轮进行磨削。主轴箱部分主要是轴前端加工螺纹与六角螺母15配合，用锥形垫圈16定位。前端盖27安装处的主轴上加工了回油槽便于内部油路的流通，前端盖27与端面轴承13接触，端面轴承可承受轴向力，以减小主轴的轴向窜动误差。端面轴承13与静压轴承之间安装了调整垫圈11，调整垫圈11与前端静压轴承10保留一定的间隙，用来添加封油剂，防止静压轴承10泄油。在静压轴承的轴瓦上加工深度为L1的Ma螺纹孔29和深度为L2的Mb螺纹孔30，用以安装压力传感器20。在轴瓦上轴向距离Ma螺纹孔29L3的位置加工Mc螺纹孔34作为铂电阻温度传感器21的安装孔。主轴后端装静压轴承8，静压轴承8与后端盖7接触，后端部加工螺纹与六角螺母4配合，锥形垫圈5定位。主轴箱壳体12根据Ma螺纹孔和Mc螺纹孔的加工位置加工Φa通孔28和Φb通孔35，便于传感器从主轴箱内伸出传递信号。动静压主轴9采用一端定位支承方式中的前端定位方式。温度测试结构：温度测试结构主要是温度传感器的选型与安装，如图3所示其组成部分为动静压主轴9、静压轴承8、主轴箱壳体12、铂电阻温度传感器21、Mc螺纹孔34、Φb通孔35。温度测试结构主要是利用铂电阻温度传感器21完成静压轴承在动静压主轴9运行的过程中对轴承的温度变化进行信号采集，见图5，设计的过程主要考虑了轴承工作时温度变化的敏感位置，对该位置进行温度采集，提高结果的准确性。传感器的安装结构必须到传感器的选型，结合本装置的使用特点选择铂电阻温度传感器21。系列铂电阻温度传感器主要用于金属设备的表面和内部温度的测量，通过加长传感器的螺纹，也可以用来测量轴承和轴瓦的温度。该传感器的安装简便，性能稳定。根据传感器的安装技术参数，在静压轴承的轴瓦上加工出Mc螺纹孔34，传感器通过螺纹安装在轴瓦上。考虑到传感器的安装不能影响轴承原有的工作性能，因此螺纹孔不能穿透轴瓦伸入油腔，本设计要求螺纹孔与油腔保证合适的间隙。压力测试结构：压力测试结构装置主要是压力传感器的选型与安装，如图4所示，压力测试结构的组成部分为动静压主轴9、静压轴承8、主轴箱壳体12、压力传感器22、Φa通孔28、Ma螺纹孔29；Mb螺纹孔30；静压轴承油腔31。压力测试结构主要实现利用压力传感器20采集静压轴承工况下油体的压力值。测试结构的设计主要由压力传感器20、静压轴承8组成。传感器的选型考虑到测量工况下的油体压力，必须保证测量的过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，包括温度测试结构、压力测试结构、主轴箱传动结构，所述主轴箱传动结构具有前、后端静压轴承、动静压主轴、主轴箱壳体，所述主轴箱壳体内通过前、后端静压轴承连接动静压主轴，其特征在于：所述温度测试结构由动静压主轴、静压轴承、温度传感器组成，所述静压轴承内沿径向至少安装一个温度传感器，所述温度传感器采集静压轴承在动静压主轴运行过程中的温度变化信号，所述压力测试结构由动静压主轴、静压轴承、主轴箱壳体、压力传感器组成，所述静压轴承内沿径向均布有多个压力传感器，所述压力传感器与静压轴承油腔相连通，采集静压轴承工况下油体的压力值，所述温度传感器和压力传感器通过数据采集卡实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，包括温度测试结构、压力测试结构、主轴箱传动结构，所述主轴箱传动结构具有前、后端静压轴承、动静压主轴、主轴箱壳体，所述主轴箱壳体内通过前、后端静压轴承连接动静压主轴，其特征在于：所述温度测试结构由动静压主轴、静压轴承、温度传感器组成，所述静压轴承内沿径向至少安装一个温度传感器，所述温度传感器采集静压轴承在动静压主轴运行过程中的温度变化信号，所述压力测试结构由动静压主轴、静压轴承、主轴箱壳体、压力传感器组成，所述静压轴承内沿径向均布有多个压力传感器，所述压力传感器与静压轴承油腔相连通，采集静压轴承工况下油体的压力值，所述温度传感器和压力传感器通过数据采集卡实现对动静压主轴轴承动态下的温度和油体压力的精确检测。


2.根据权利要求1所述的动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，其特征在于：所述压力传感器通过螺纹与静压轴承的轴瓦上压力传感器安装处的螺纹孔连接。


3.根据权利要求1所述的动静压主轴轴承温度和动压力测试结构装置，其特征在于：所述温度传感器通过螺纹与静压轴承的轴瓦上温...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟玉伦，江欢，黎万波，李栋，
申请(专利权)人：上海理工大学，上海机床厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31