本发明专利技术公开一种电主轴三维力加载装置，涉及电主轴测试领域，包括：底板；用于测试电主轴的转矩性能的转矩加载装置，其和电主轴均设置于底板上，且转矩加载装置与电主轴传动连接；套壳，套壳可转动地套设于电主轴上，且套壳沿电主轴的轴线方向位置固定；用于测试电主轴的径向力性能的径向力加载装置，其设置于底板上，其用于提供垂直于电主轴的轴线方向的径向加载力，且其与套壳固定连接；用于测试电主轴的轴向力性能的轴向力加载装置，其设置于底板上，其用于提供沿电主轴的轴线方向的轴向加载力；中间传力结构，其与套壳及轴向力加载装置均连接。该装置能够实现电主轴转矩、径向力以及轴向力三方面性能的相关测试。及轴向力三方面性能的相关测试。及轴向力三方面性能的相关测试。
【技术实现步骤摘要】
电主轴三维力加载装置
[0001]本专利技术涉及电主轴测试领域，特别是涉及一种电主轴三维力加载装置。
技术介绍
[0002]现阶段，数控机床的高精度加工成为决定国家综合能力的一种核心因素。对于数控机床的核心部件电主轴，其性能高低直接决定整个系统的精度、性能和加工质量。电主轴在实际工作时，通过主轴带动刀柄切削工件，此时，电主轴所受到的力为刀柄由于旋转切割而存在的转矩力、刀柄进给带来的径向力和主轴受热或其他因素造成轴向伸长而带来的轴向力。而现有的电主轴测试系统，包括电机的相关测试系统，大部分只能对转矩进行相关测试，而不能实现径向力、轴向力性能的相关测试。
[0003]因此，如何克服上述缺陷成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。
技术实现思路
[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种电主轴三维力加载装置，以实现电主轴转矩、径向力以及轴向力三方面性能的相关测试。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种电主轴三维力加载装置，包括：底板；用于测试电主轴的转矩性能的转矩加载装置，其和所述电主轴均设置于所述底板上，且所述转矩加载装置与所述电主轴传动连接；套壳，所述套壳可转动地套设于所述电主轴上，且所述套壳沿所述电主轴的轴线方向位置固定；用于测试所述电主轴的径向力性能的径向力加载装置，其设置于所述底板上，其用于提供垂直于所述电主轴的轴线方向的径向加载力，且其与所述套壳固定连接；用于测试电主轴的轴向力性能的轴向力加载装置，其设置于所述底板上，其用于提供沿所述电主轴的轴线方向的轴向加载力；中间传力结构，其与所述套壳及所述轴向力加载装置均连接、以将所述轴向力加载装置提供的轴向加载力传递至所述套壳。
[0007]优选地，所述电主轴与所述转矩加载装置上分别设置有第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰通过柔性连接带连接、以实现所述转矩加载装置与所述电主轴的传动连接。
[0008]优选地，所述转矩加载装置为测功机。
[0009]优选地，电主轴三维力加载装置还包括轴承，所述套壳通过所述轴承可转动地套设于所述电主轴的主轴连杆上，且所述轴承能够使所述套壳沿所述电主轴的轴线方向位置固定。
[0010]优选地，所述轴承为深沟球轴承或者角接触轴承。
[0011]优选地，电主轴三维力加载装置还包括交变电源，所述径向力加载装置为径向电磁力加载装置，所述轴向力加载装置为轴向电磁力加载装置，所述径向电磁力加载装置与所述交变电源电连接、以提供垂直于所述电主轴轴线方向的径向电磁力，所述轴向力加载装置与所述交变电源电连接、以提供沿所述电主轴轴线方向的轴向电磁力。
[0012]优选地，所述轴向力加载装置包括第一底座、第一上壳、第一力检测装置、第一加载杆、第一线圈以及第一磁铁，所述第一底座与所述底板固定连接，所述第一上壳设置于所述第一底座的上方，所述第一上壳与所述第一底座能够滑动的连接，所述第一线圈和所述第一磁铁设置于所述第一上壳和所述第一底座之间，所述第一线圈均与所述交变电源电连接，所述第一加载杆通过所述第一力检测装置与所述第一上壳连接，且所述第一力加载杆与所述套壳固定连接；所述轴向力加载装置包括第二底座、第二上壳、第二力检测装置、第二加载杆、第二线圈以及第二磁铁，所述第二底座与所述底板固定连接，所述第二上壳设置于所述第二底座的上方，所述第二上壳与所述第二底座能够滑动的连接，所述第二线圈和所述第二磁铁设置于所述第二上壳和所述第二底座之间，所述第二线圈均与所述交变电源电连接，所述第二加载杆通过所述第二力检测装置与所述第二上壳连接，且所述第二力加载杆与所述中间传力机构固定连接。
[0013]优选地，电主轴三维力加载装置还包括第一供气装置和第二供气装置，所述第一供气装置用于向所述第一底座和所述第一上壳之间供气、以使所述第一上壳悬浮于所述第一底座上方，所述第二供气装置用于向所述第二底座和所述第二上壳之间供气、以使所述第二上壳悬浮于所述第二底座的上方。
[0014]优选地，所述中间传力机构包括旋转杆和支撑杆，所述支撑杆设置于所述底板上，所述旋转杆与所述支撑杆能够转动地连接，所述旋转杆的一端与所述套壳固定连接，所述旋转杆的另一端与所述轴向力加载装置固定连接。
[0015]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0016]本专利技术提供的电主轴三维力加载装置包括：底板；用于测试电主轴的转矩性能的转矩加载装置，其和电主轴均设置于底板上，且转矩加载装置与电主轴传动连接；套壳，套壳可转动地套设于电主轴上，且套壳沿电主轴的轴线方向位置固定；用于测试电主轴的径向力性能的径向力加载装置，其设置于底板上，其用于提供垂直于电主轴的轴线方向的径向加载力，且其与套壳固定连接；用于测试电主轴的轴向力性能的轴向力加载装置，其设置于底板上，其用于提供沿电主轴的轴线方向的轴向加载力；中间传力结构，其与套壳及轴向力加载装置均连接、以将轴向力加载装置提供的轴向加载力传递至套壳。具体使用过程中，转矩加载装置能够实现电主轴的转矩性能测试，径向力加载装置能够实现电主轴的径向力性能测试，轴向力加载装置能够实现电主轴的轴向力性能测试。如此，本专利技术提供的电主轴三维力加载装置能够实现电主轴转矩、径向力以及轴向力三方面性能的相关测试。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本专利技术实施例中提供的电主轴三维力加载装置；
[0019]图2为柔性连接带的设置方式示意图；
[0020]图3为套壳的设置方式示意图；
[0021]图4为径向电磁力加载装置的结构示意图；
[0022]图5为径向电磁力的产生原理图；
[0023]图6为第一上壳的悬浮原理图；
[0024]图7为中间传力机构的结构示意图。
[0025]附图标记说明：100、电主轴三维力加载装置；1、底板；2、测功机；201、输出轴；3、套壳；4、电主轴；401、主轴连杆；5、第一法兰；6、第二法兰；7、柔性连接带；8、轴承；9、径向力加载装置；901、第一底座；902、第一上壳；903、第一力检测装置；904、第一加载杆；905、第一线圈；906、第一磁铁；10、轴向力加载装置；11、旋转杆；12、支撑杆；13、交变电源。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的目的是提供一种能够实现电主轴转矩、径向力以及轴向力三方面性能相关测试的电主轴三维力加载本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电主轴三维力加载装置，其特征在于，包括：底板；用于测试电主轴的转矩性能的转矩加载装置，其和所述电主轴均设置于所述底板上，且所述转矩加载装置与所述电主轴传动连接；套壳，所述套壳可转动地套设于所述电主轴上，且所述套壳沿所述电主轴的轴线方向位置固定；用于测试所述电主轴的径向力性能的径向力加载装置，其设置于所述底板上，其用于提供垂直于所述电主轴的轴线方向的径向加载力，且其与所述套壳固定连接；用于测试电主轴的轴向力性能的轴向力加载装置，其设置于所述底板上，其用于提供沿所述电主轴的轴线方向的轴向加载力；中间传力结构，其与所述套壳及所述轴向力加载装置均连接、以将所述轴向力加载装置提供的轴向加载力传递至所述套壳。2.根据权利要求1所述的电主轴三维力加载装置，其特征在于，所述电主轴与所述转矩加载装置上分别设置有第一法兰和第二法兰，所述第一法兰和所述第二法兰通过柔性连接带连接、以实现所述转矩加载装置与所述电主轴的传动连接。3.根据权利要求1所述的电主轴三维力加载装置，其特征在于，所述转矩加载装置为测功机。4.根据权利要求1所述的电主轴三维力加载装置，其特征在于，还包括轴承，所述套壳通过所述轴承可转动地套设于所述电主轴的主轴连杆上，且所述轴承能够使所述套壳沿所述电主轴的轴线方向位置固定。5.根据权利要求4所述的电主轴三维力加载装置，其特征在于，所述轴承为深沟球轴承或者角接触轴承。6.根据权利要求1所述的电主轴三维力加载装置，其特征在于，包括交变电源，所述径向力加载装置为径向电磁力加载装置，所述轴向力加载装置为轴向电磁力加载装置，所述径向电磁力加载装置与所述交变电源电连接、以提供垂直于所述电主轴轴线方向的径向电磁力，所述轴向力加载装置与所述交变电源电连接、...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹继伟，张成明，李立毅，刘家曦，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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