[发明专利]一种电主轴高速轴承热功率测试装置及方法

权利要求书

1.一种电主轴高速轴承热功率测试装置，其特征在于：包括支架、测试主轴、联轴器、轴承、轴承座和轴承热功率测试器，所述轴承通过所述轴承座安装在测试主轴上，所述联轴器安装在所述测试主轴一端；

所述轴承热功率测试器包括套装在轴承座上的导热筒，所述导热筒的内壁与所述轴承接触，在所述导热筒内设有冷却水道，所述冷却水道的进口、出口上均连接有流量阀及温度传感器，在所述导热筒的外壁上还嵌入安装有温度传感器；

所述导热筒安装在所述支架上，所述测试主轴与所述导热筒的外壁上均设有隔热涂层。

2.根据权利要求1所述的电主轴高速轴承热功率测试装置，其特征在于：所述联轴器由高强度绝热材料制成。

3.根据权利要求1所述的电主轴高速轴承热功率测试装置，其特征在于：所述导热筒内还设有热管。

4.根据权利要求1或2所述的电主轴高速轴承热功率测试装置，其特征在于：还包括有一隔热箱，在隔热箱上设有抽真空用的出气口，所述冷却水道的进口和出口通过水管连接并延伸至隔热箱外，所述联轴器安装在隔热箱壁上。

5.一种电主轴高速轴承热功率测试方法，采用权利要求1或2或3所述的电主轴高速轴承热功率测试装置，包括如下步骤：

S1：将测试主轴与被测电主轴通过联轴器相连，将冷却水进口、出口通过水管与一进水装置相连，进水装置能够调节冷却水的水温和流量；

S2：启动电主轴，设置电主轴转速为额定转速的0.5倍，预运转5min；同时注入冷却水，并不断调整冷却水的温度及流量，使导热筒外壁上的温度传感器检测到的温度约等于实验室空气温度；

S3：设置电主轴转速为额定转速，运转30min后，记录进出水口冷却水的温度及流速，计算出冷却水带走的热量，即为轴承发热量，进而可计算出轴承热功率；

轴承热功率W=cρvs（T1-T2），其中，c为水比热容，ρ为水密度，v为水流速，s为冷却管道横截面积，T1为冷却水进水口温度，T2为冷却水出水口温度。

6.根据权利要求5所述的电主轴高速轴承热功率测试方法，其特征在于：所述步骤S3中通过3次记录求平均值获得冷却水的温度及流速，具体为间隔5分钟记录一次。

7.根据权利要求5或6所述的电主轴高速轴承热功率测试方法，其特征在于：所述步骤S3在真空环境下进行。