[实用新型]一种高速电主轴加速寿命测试设备

说明书

本实用新型公开了一种高速电主轴加速寿命测试设备，包括测试台、电主轴载荷施加装置和数据采集系统；电主轴载荷施加装置包括载荷施加轴和载荷力施加机构；数据采集系统包括计算机、传感器采集卡、安装在测试台上的测试台加速度传感器、分别安装在电主轴上的温度传感器及主轴加速度传感器，测试台加速度传感器、温度传感器和主轴加速度传感器分别通过传感器采集卡与计算机相连。本实用新型通过载荷力施加机构模拟电主轴加工过程承受的载荷，能够快速对电主轴可靠性进行实验，由数据采集系统对电主轴加速寿命过程中的数据进行监控，实现电主轴温度、载荷力、振动加速度的采集及分析，发现电主轴存在的潜在故障，有利于对电主轴针对性的改进。

技术领域

本实用新型涉及一种高速电主轴加速寿命测试设备。

背景技术

电主轴是高速数控机床的核心部件，它的性能直接决定了机床的高速加工性能。电主轴在工作过程中高速旋转，要求其具有很高的加减速性能，这就对电主轴的散热、润滑及精密控制提出较高要求。同时主轴在高速运行过程中由于主轴轴承与内藏式电机发热，将会引起主轴热变形、振动、噪声，进而影响加工精度等一系列问题。在工业现场和企业实际生产中，对电主轴噪声及振动相关的测量主要是依靠工人采用传统的单一振动或者噪声为评价参考量，无法全面、准确的评价电主轴真实性能与运行工况，该评价方式无法快速显现电主轴的潜在故障模式，不利于电主轴的可靠性寿命的提升。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种结构紧凑、测验操作简便的高速电主轴加速寿命测试设备，能够快速对电主轴可靠性进行实验，发现电主轴存在的潜在故障，有利于对电主轴针对性的改进，提升电主轴的可靠性寿命。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高速电主轴加速寿命测试设备，其特征在于：包括用于安装电主轴的测试台、电主轴载荷施加装置和数据采集系统；电主轴载荷施加装置包括连接在电主轴上的载荷施加轴和安装在载荷施加轴上的载荷力施加机构；所述数据采集系统包括计算机、传感器采集卡、安装在测试台上的测试台加速度传感器和分别安装在电主轴上的温度传感器及主轴加速度传感器，测试台加速度传感器、温度传感器和主轴加速度传感器分别通过传感器采集卡与计算机相连。

进一步地，所述载荷力施加机构为一套装在所述载荷施加轴上的偏心圆盘，在偏心圆盘上开设有一偏心孔。

或者，所述载荷力施加机构采用如下结构，其包括套装在所述载荷施加轴上的轴承组件，所述轴承组件包括内圈、外圈、设置在内外圈之间的滚珠和安装在外圈上的轴向轴承套及径向轴承套，在轴向轴承套和径向轴承套上分别连接有一载荷施加组件，载荷施加组件由安装在轴承套上的力传感器、电机和固定安装在电机输出轴上的螺杆构成，电机通过支架安装在所述测试台上，并使螺杆与所述力传感器接触连接，力传感器通过所述传感器采集卡与计算机相连，所述电机的启停由所述计算机控制。

进一步地，所述测试台包括支撑台板、固定在支撑台板底面上的支撑腿柱、通过立柱固定在支撑台板上方的测试台板和固定在测试台板底面上的多个配重块，在支撑台板和测试台板之间还安装有一螺杆，在螺杆上设有一螺母和一弹簧，弹簧套装在螺杆上且位于螺母和测试台板之间。优选地，在所述支撑腿柱底端部上还固定有减震器。

进一步地，本实用新型还包括一隔音罩，所述测试台和电主轴载荷施加装置放置在隔音罩内，所述隔音罩的罩壁为三层结构，由外到内依次为外壳、隔音层和吸音层。所述测试台板上均布有100x100mm间距的M10螺孔。

本实用新型的有益效果是：结构紧凑、测验操作简便，通过载荷力施加机构模拟电主轴加工过程承受的载荷，能够快速对电主轴可靠性进行实验，由数据采集系统对电主轴加速寿命过程中的数据进行监控，实现电主轴温度、载荷力、振动加速度的采集及分析，发现电主轴存在的潜在故障，有利于对电主轴针对性的改进，更好提升电主轴的可靠性寿命。