一種箔片式動壓空氣軸承靜剛度測量裝置的製作方法

2023-04-30 13:29:06 1

本實用新型涉及一種箔片式動壓空氣軸承靜剛度測量裝置。

背景技術：

1854 年，G.Hirn 首次提出了空氣作為潤滑劑的可能性，如今氣體軸承已經得到了廣泛的應用。目前，就潤滑技術與支承形式的總體分析來看，氣體軸承在四個領域內佔有絕對的應用優勢，即高速旋轉、低摩擦低功耗、高精密支承和適應特殊工況下的運轉。箔片動壓空氣軸承與傳統的剛性表面軸承相比，具有轉速高、穩定性好、壽命長等突出優點。但是由於箔片式動壓空氣軸承的理論模型還不完善，因此對軸承各個參數的實驗測量是必不可少的。箔片式動壓空氣軸承的靜剛度是指軸承在靜態載荷下抵抗變形的能力，是表徵軸承工作性能的一項重要指標，決定著軸承的承載能力、動態性能以及高速運轉穩定性等。所以一套準確、簡便、實用的軸承靜剛度測量裝置是箔片軸承順利發展、前進的必要條件。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種操作簡便、測量準確、可靠性高的箔片式動壓空氣軸承靜剛度測量裝置。

本實用新型採用如下技術方案：

本實用新型包括手動加載裝置、頂杆、外導套、導軌軸、連接法蘭、壓力傳感器以及位移傳感器；所述手動加載裝置與外導套連接，所述導軌軸安裝在外導套內，所述連接法蘭與外導套固定連接，所述頂杆一端設置在手動加載裝置一端內，所述壓力傳感器安裝在加載裝置另一端與導軌軸一端之間，所述位移傳感器安裝在連接法蘭下端。

本實用新型所述手動加載裝置包括導向套、安裝在導向套內的滑塊A和滑塊B，所述頂杆一端通過螺紋設置在導向套內與滑塊A一端對應，在所述滑塊B和導軌軸之間安裝壓力傳感器。

本實用新型所述外導套一側設置切割槽。

本實用新型所述導向套與外導套通過連接件螺紋連接。

本實用新型所述壓力傳感器為LC400系列-FB25單壓力傳感器。

本實用新型所述位移傳感器為本特利電渦流位移傳感器。

本實用新型積極效果如下： 1.本實用新型導軌軸可作為導軌在外導套內平滑移動，不會出現偏斜，通過測量導軌軸端面的移動量進而得到軸承的變形量，有利於提高檢測精度。2.本實用新型頂杆通過螺紋實現在導向套內推動滑塊A和滑塊B，達到均勻進給加載，由於均勻加載，避免了瞬間大幅度加載對所測對象的損壞且保證了檢測精度。3.本實用新型採用高精度的壓力傳感器和位移傳感器，避免了人為因素對檢測結果的影響，有利於保證檢測精度。本實用新型操作簡便，可靠性高，測量精度高，適用於多種彈性機械部件的靜剛度測量，具有廣闊的發展和應用前景。

附圖說明

附圖1為本實用新型結構示意圖；

附圖2為附圖1的C-C向剖視結構示意圖。

在附圖中：1切割槽、2壓力傳感器、3連接件、4外導套、5導軌軸、6連接法蘭、7位移傳感器、8頂杆、9導向套、10滑塊A、11滑塊B。

具體實施方式

如附圖1、2所示，本實用新型包括手動加載裝置、頂杆8、外導套4、導軌軸5、連接法蘭6、壓力傳感器2、位移傳感器7以及切割槽1；所述手動加載裝置與外導套4連接，所述導軌軸5安裝在外導套4內，所述連接法蘭6與外導套4固定連接，所述頂杆8一端設置在手動加載裝置一端內，所述壓力傳感器2安裝在加載裝置另一端與導軌軸5一端之間，所述壓力傳感器2屬壓電式，測量範圍為0-2KN，誤差為±1N，所述壓力傳感器2為LC400系列-FB25單壓力傳感器；所述位移傳感器7安裝在連接法蘭6下端，所述位移傳感器7為電渦流式，量程0-1mm，測量精度0.001mm，所述位移傳感器7為本特利電渦流位移傳感器；所述外導套4設置所述切割槽1。

本實用新型所述手動加載裝置包括導向套9、安裝在導向套9內的滑塊A10和滑塊B11，所述滑塊A10和滑塊B11間隔設置，所述頂杆8一端通過螺紋設置在導向套9內與滑塊A 10一端對應，頂杆8通過螺紋實現在導向套9內進給加載，在所述滑塊B11和導軌軸5之間安裝壓力傳感器2，所述導向套9與外導套4通過連接件3螺紋連接。

使用本實用新型裝置進行檢測時，將所測箔片軸承或其它彈性測量部件放入導軌軸5與連接法蘭6之間或通過切割槽1放入導軌軸5與連接法蘭6之間，通過轉動頂杆8使導軌軸5與所測對象完全貼合，頂杆8通過螺紋實現在導向套9內推動滑塊A 10和滑塊B 11，達到均勻進給加載，從而檢測導軌軸5的位移，通過力傳感器2和位移傳感器7測得的載荷和位移量，利用公式①計算箔片式動壓空氣軸承的靜剛度：

K=F/L ①

其中，K為箔片式動壓氣體軸承的靜剛度，單位N/um；F為加載到箔片式動壓空氣軸承表面法線方向上的載荷，單位N；L為在載荷F壓力作用下，箔片軸承的位移量即變形量，單位um。

本實用新型導軌軸5可作為導軌在外導套內平滑移動，不會出現偏斜，通過測量導軌軸5端面的移動量進而得到軸承的變形量，有利於提高檢測精度。本實用新型頂杆8通過螺紋實現在導向套9內推動滑塊A 10和滑塊B 11，達到均勻進給加載，由於均勻加載，避免了瞬間大幅度加載對所測對象的損壞且保證了檢測精度。本實用新型採用高精度的壓力傳感器2和位移傳感器7，避免了人為因素對檢測結果的影響，有利於保證檢測精度。本實用新型操作簡便，可靠性高，測量精度高，適用於多種彈性機械部件的靜剛度測量，具有廣闊的發展和應用前景。

以上所述實施方式僅為本實用新型的優選實施例，而並非本實用新型可行實施例的窮舉。對於本領域一般技術人員而言，在不背離本實用新型原理和精神的前提下對其所作出的任何顯而易見的改動，都應當被認為包含在本實用新型的權利要求保護範圍之內。