[实用新型]轴承结合部特性实验台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴承结合部特性研究的实验装置，具体是针对数控机床主轴轴承结合部特性研究的实验台，属于机械制造领域。

背景技术

我国数控机床开发中已经逐步采用CAD/CAE/CAM的设计理念，在设计阶段力图准确反映机床产品的加工精度等性能。目前国内机床制造企业开始采用CAE技术对所设计开发的机床产品开展动、静、热态性能分析，但大多数情况下机床分析结果与机床实际性能相差较大，分析结果尚不能作为可信的设计依据，只能采用“设计一研制一试验一修改”的开发过程，致使产品研制周期长、成本高。其主要原因是机床结构复杂，存在着各种各样的结合面，结合面对机床动态特性的影响非常明显，而结合面特性的影响因素和影响规律非常复杂，很大程度上决定着分析结果的可信度，结合面特性研究成为制约数控机床设计的瓶颈问题之一。

提高机床产品的设计质量，提高机床产品的动、静、热态性能，缩短机床产品研制开发的周期，迫切需要研究和建立一套支持机床产品设计的性能分析方法和平台。在机床性能设计所涉及的理论分析与实验研究中，将不可避免地涉及到复杂结构结合面接触动力学建模的问题。对于机床的结合面接触特性参数的建模方法和预测技术进行研究，有助于建立起更加符合实际的机床结构的理论分析模型。从而使在图纸设计阶段，就能通过一定的分析计算，预测机床特性，以便能及时发现结构的薄弱环节，进行结构修改。这对于提高机床产品的设计质量，缩短机床产品结构定型周期具有重要的意义。

除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件，主轴部件是机床特别是精密机床的重要功能部件，其运动精度和结构刚度是决定机床加工质量和切削效率的重要因素。主轴系统中的轴承组件对主轴系统的旋转精度、刚度和速度适应性有重要影响，轴承结合部是主轴组件的核心，其特性的研究对于在设计阶段提高主轴系统仿真分析的可靠性有重要意义，也是提高机床的开发效率和设计质量的一个重要环节。

轴承结合部包括轴承、轴承外圈与轴承座孔的结合面、轴承内圈和轴的结合面三部分。轴承广泛应用于机床组件中，轴承结合部特性对机械结构的动力特性有重要的影响,随着机床加工精度的不断提高,这种影响更为显著。由于轴承刚度的非线性特点和轴承组件装配关系复杂的特点，通过理论计算难以获得可靠的动静态参数；通过实验获取的数据有限。

发明内容

本实用新型提供的一种轴承结合部特性研究的实验台，可以对轴承结合部的静动特性进行研究，可以为提高机床开发效率和设计质量所需建立的结合部参数数据库提供硬件支持和参数支持。

本实用新型采取的技术方案是：轴承组件、轴向加载机构、径向加载机构通过螺栓连接于带有T型槽的平台上。

本实用新型轴承组件结构是：轴承位于轴承座中，轴与轴承转动连接，轴承内圈隔套、轴承外圈隔套分别套接在轴的外部，轴承盖与轴承座固定连接，轴承盖与轴承座间有调整垫片。

本实用新型轴向加载机构的结构是，手柄一和螺帽一通过螺纹连接，螺帽一和轴向加载螺杆通过圆柱销一连接，轴向压块与轴向加载螺杆端部固定连接，轴向加载螺杆与轴向导套转动连接，轴向导套与轴向导套支撑固定连接。

本实用新型径向加载机构的结构是：手柄二和螺帽二通过螺纹联接，螺帽二和径向加载螺杆通过圆柱销二联接，径向压块与径向加载螺杆下端固定连接，径向加载螺杆与径向导套转动连接，径向导套与龙门固定连接，径向导套支撑套在径向导套外部并与龙门固定连接。

本实用新型的优点在于：

（1）利用轴向加载机构、径向加载机构和测试系统可以实现对轴承结合部的静、动特性同时进行研究，将静动特性的研究整合到一个实验台上。

（2）实验台对四种影响因素进行研究，根据需要可以对影响因素及影响因素包含的情况进行扩增，平台、加载机构及测试系统不需改变，增加和改变轴承组件即可实现。

（3）实验台的设计充分考虑了机床常用主轴轴承组件的结合面的存在形式和载荷的的作用形式，采用了合适的轴承组件装配和加载机构使试验台上结合部和实际机床主轴轴承组件中轴承结合部工作状况相一致。

（4）利用该轴承结合部实验台能够获取大量轴承结合面静动态特性参数，以建立结合面特性参数数据库。对数据库中的数据进一步拟合，可以得到范围内任意尺寸、型号以及种类的轴承的特性参数。

附图说明

图1是本实用新型的的结构示意图。

图2是本实用新型的双列面对面轴承组合时的轴承组件的结构示意图。

图3是本实用新型轴向加载机构的结构示意图。