螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置及测试方法与流程

文档序号:20452352发布日期:2020-04-17 23:10阅读:来源:国知局

技术特征:

1.螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:它包括立式试验台(1)、气体轴承模拟模块、驱动模块、气氛环境模拟模块、位移调整模块、加载模块和监测模块;位移调整模块固定安装在立式试验台(1)上,监测模块安装在位移调整模块上,加载模块安装在监测模块上,驱动模块安装在与加载模块相对一侧的立式试验台(1)上,气体轴承模拟模块安装在驱动模块和加载模块之间,气氛环境模拟模块安装在驱动模块的固定台架上。

2.根据权利要求1所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:位移调整模块包括精密平移台(3)、精密角位移台(4)、扭传支撑板(6)、多个连接螺钉一(2)和多个连接螺钉二(5);扭传支撑板(6)通过多个连接螺钉二(5)安装在精密角位移台(4)的一端上,精密角位移台(4)另一端固定安装在精密平移台(3)的一端上,精密平移台(3)的另一端通过多个连接螺钉一(2)安装在立式试验台(1)上。

3.根据权利要求1或2所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:监测模块包括扭矩传感器(9)、固定螺钉一(10)、连接件(11)、拉压力传感器(12)和多个连接螺钉三(7);扭矩传感器(9)通过多个连接螺钉三(7)安装在扭传支撑板(6)上,连接件(11)的一端通过固定螺钉一(10)与扭矩传感器(9)固定连接,连接件(11)的另一端与拉压力传感器(12)的一端固定连接,拉压力传感器(12)的另一端与加载模块固定连接。

4.根据权利要求3所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:加载模块包括环状弹簧支架(13)、环状弹簧(18)、两个定位销一(17)和多个连接螺钉四(8);环状弹簧支架(13)的一端与拉压力传感器(12)的另一端固定连接,环状弹簧(18)通过多个连接螺钉四(8)固定安装在环状弹簧支架(13)的另一端上,两个定位销一(17)插装在环状弹簧(18)和环状弹簧支架(13)上。

5.根据权利要求1所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:驱动模块包括转动推力板(20)、连接螺钉六(21)、电主轴(24)、上台架(26)、下台架(27)、多个连接螺钉八(28)和多个连接螺钉九(29),下台架(27)通过多个连接螺钉九(29)固定安装在立式试验台(1)上,上台架(26)通过多个上台架(26)安装在下台架(27)上,电主轴(24)壳体固定安装在上台架(26)和下台架(27)之间,转动推力板(20)通过连接螺钉六(21)固定安装在电主轴(24)的输出端上。

6.根据权利要求4或5所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:气体轴承模拟模块包括连接螺钉五(14)、连接螺母一(15)、背紧圆板(16)和螺旋槽止推板(19),转动推力板(20)通过连接螺钉六(21)固定安装在电主轴(24)的输出端上,背紧圆板(16)设置在环状弹簧(18)弹性连接端的内侧壁上,螺旋槽止推板(19)设置在环状弹簧(18)的弹性连接端外侧壁上,且背紧圆板(16)和螺旋槽止推板(19)通过连接螺钉五(14)和连接螺母一(15)安装在环状弹簧(18)上,螺旋槽止推板(19)和转动推力板(20)相对设置。

7.根据权利要求6所述螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试装置,其特征在于:气氛环境模拟模块包括气体保护箱(22)、通气接口(25)和多个连接螺钉七(23);气体保护箱(22)为环形套体,气体保护箱(22)通过多个连接螺钉七(23)安装在上台架(26)和下台架(27)上,气体保护箱(22)套设在环状弹簧支架(13)、环状弹簧(18)、螺旋槽止推板(19)、转动推力板(20)和电主轴(24)输出端上。

8.利用权力要求1、2、3、4、5、6或7所述装置实现的螺旋槽气体动压推力轴承性能模拟测试方法,其特征在于:所述方法是通过以下步骤实现的:

步骤一:通过调整精密平移台(3)和精密角位移台(4)使螺旋槽止推板(19)和转动推力板(20)相对设置;

步骤二:控制精密平移台(3)压缩环状弹簧(18),使螺旋槽止推板(19)和转动推力板(20)相对紧贴设置,通过环状弹簧(18)对螺旋槽止推板(19)进行加载,并通过拉压力传感器(12)对螺旋槽止推板(19)进行推力控制;

步骤三:通过通气接口(25)向气体保护箱(22)中通入气体,使气体充满气体轴承工作空间;

步骤四:控制电主轴(24)进行工作,开启电主轴(24)开关并控制电主轴(24)输出端的转速和加速度,并通过扭矩传感器和拉压力传感器采集气体轴承起动过程摩擦数据;

步骤五:控制电主轴(24)停止工作,关闭电主轴(24)开关并控制电主轴(24)输出端的转速和减速度,并通过扭矩传感器和拉压力传感器采集气体轴承停止过程摩擦数据;

步骤六:依次重复步骤四和步骤五,直至轴承无法起动,获取轴承的起停寿命,并结合轴承表面磨损状态,完成轴承起停摩擦性能测试。


技术总结
本发明涉及轴承性能模拟测试装置及测试方法,本发明为解决现有螺旋槽气体动压推力轴承的起停摩擦性能测试,整机测试方法,测试周期较长、成本较高的问题,它包括立式试验台、气体轴承模拟模块、驱动模块、气氛环境模拟模块、位移调整模块、加载模块和监测模块;位移调整模块固定安装在立式试验台上,监测模块安装在位移调整模块上,加载模块安装在监测模块上,驱动模块安装在与加载模块相对一侧的立式试验台上,气体轴承模拟模块安装在驱动模块和加载模块之间,气氛环境模拟模块安装在驱动模块的固定台架上,本发明属于航空航天轴承测试技术领域。

技术研发人员:张传伟;古乐;王黎钦;孙涛;汪剑云;鞠伟华;高善柱
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学;北京星航机电装备有限公司
技术研发日:2019.12.31
技术公布日:2020.04.17
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