一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，包括底座、光轴支撑座、光轴、加载微分头、连杆、试验轴承、位移传感器和拉压力传感器；所述光轴固定安装在所述光轴支撑座上，所述光轴支撑座固定安装在所述底座上，所述试验轴承安装在所述光轴上，所述底座上通过微分头支撑座安装有加载微分头，所述加载微分头的加载杆与连杆固定连接，所述连杆通过拉压力传感器与试验轴承连接，所述底座上固定安装有位移传感器支撑座，所述位移传感器支撑座上正对试验轴承安装有位移传感器。可以准确测量其静态刚度，通过简单的更换实现多种尺寸径向气体轴承的静刚度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置
本技术涉及动压气体轴承检测
，特别是涉及一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置。
技术介绍
箔片气体轴承主要由轴承座、顶箔和底箔三部分组成，其中拱形的底箔主要为气体轴承提供刚度和阻尼。箔片气体轴承的静刚度是气体轴承性能的重要指标，直接决定了轴承的承载能力和高速运转下的稳定性。通过对箔片动压径向气体轴承静态刚度的测试，可以验证不同工艺参数下制备的箔片的刚度差异以及研究不同底箔结构参数对底箔刚度的影响，为后续指导优化气体轴承加工的工艺参数提供参考。此外，也可通过对静态刚度的测试，将气体轴承的结构刚度与气膜刚度进行匹配，从而保证气体轴承在运转过程中保证承载力和稳定性。但是现在并没有专门用于测量径向动压气体轴承的静刚度测试装置。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种结构简单，方便实用，适用范围广的径向动压气体轴承静态刚度测试装置。为了解决上述技术问题，本技术采用了如下的技术方案：一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，包括底座、光轴支撑座、光轴、加载微分头、连杆、试验轴承、位移传感器和拉压力传感器；所述光轴固定安装在所述光轴支撑座上，所述光轴支撑座固定安装在所述底座上，所述试验轴承安装在所述光轴上，所述底座上通过微分头支撑座安装有加载微分头，所述加载微分头的加载杆与连杆固定连接，所述连杆通过拉压力传感器与试验轴承连接，所述底座上固定安装有位移传感器支撑座，所述位移传感器支撑座上正对试验轴承安装有位移传感器。这样，模拟实际工况，将试验轴承即试验径向轴承套在光轴上，通过光轴支撑座将光轴固定支承。在试验轴承的一端分别连接拉压力传感器和加载微分头，通过对加载微分头顺时针旋转和逆时针旋转实现加载微分头加载杆的前进和后退，由于加载微分头到试验轴承之间的零部件均为刚性连接，所以可以通过旋进和旋退微分头，实现对试验轴承的挤压和拉伸，从而实现加载微分头对试验轴承的拉力和压力的施加，并通过拉压力传感器将试验数据实时采集。在试验轴承的另一侧布置位移传感器，实时测量试验轴承在特定拉压力作用下的位移变化，并将位移信号同步采集。根据试验轴承尺寸不同，设定不同大小的加载载荷。通过对加载微分头加载力的控制，对试验轴承进行循环加载试验。通过拉压力传感器测得输入力，通过位移传感器同步测得轴承在力输入下的响应，将输入和输出进行处理得出轴承结构的力学特性。获得轴承支承结构刚度随负载力变化的规律，对加载力(F)和相应位移(x)的曲线进行曲线拟合，并由公式推导可得轴承的静态刚度可以表示为：即可求出轴承静态刚度的数值。为方便对加载力的控制，通过旋转微分头实现测微头的前进和后退，从而实现对试验轴承的径向加载。其中，所述拉压力传感器为圆形拉压力传感器，两端带有螺纹杆，通过螺纹杆与连杆的内螺纹和试验轴承的轴承座的内螺纹连接。为了消除加载杆倾斜和摩擦力的影响，测试轴承的轴承座侧面加工螺纹孔，圆形的力传感器直接通过螺纹连接固定在测试轴承上。拉压力传感器另一端通过带有内螺纹的连杆和锁紧盘实现和加载微分头加载杆的直接刚性连接。其中，所述加载杆通过连接法兰与连杆固定连接。通过连接法兰实现加载微分头的加载杆和连杆的同步运动。其中，所述底座上固定安装有用于对连杆进行支撑的连杆支撑座。更好的保证同轴度。其中，所述试验轴承与所述光轴间隙配合。其中，所述底座上设置有横向和纵向的T形槽。加载微分头、连杆和位移传感器分别通过相应的支撑座支承，并通过底座的T型槽在一条线上，保证同轴度。为了方便安装和更换试验部件，试验装置底座根据支撑座标准件的尺寸加工了横向和纵向的T型槽，既便于拆卸安装又可以保证加载微分头和位移测量装置的同轴度，提高了试验效率和试验测试精度。为了便于更换不同尺寸的实验径向轴承，可以将光轴的端部加工出外螺纹，并加工出不同尺寸的带有配合内螺纹的螺纹套筒。将试验轴承安装于螺纹套筒上，通过更换不同尺寸的螺纹套筒来实现对不同尺寸试验轴承的测试。另一种测试不同尺寸试验轴承的方案，所述光轴为阶梯轴，所述试验轴承安装在阶梯轴中间。通过更换带有不同尺寸阶梯轴的光轴来实现对不同尺寸试验轴承的测试。综上，本径向动压气体轴承静态刚度测试装置，可以保证在不破坏箔片气体轴承的前提下，准确测量其静态刚度。并且可以通过简单的更换实现多种尺寸径向气体轴承的静刚度测量。有利于指导后续气体轴承箔片的加工工艺改进以及保证气体轴承在使用过程中的承载力和稳定性。附图说明图1为本技术所述的一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置的结构示意图，其中光轴为阶梯轴。图2为本技术所述的一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置的结构示意图，其中试验轴颈设置有外螺纹。图3为阶梯轴的结构示意图。图4为试验轴颈设置有外螺纹的光轴结构示意图。图5为螺纹套筒的结构示意图。其中，1、底座，2、光轴支撑座，3、加载微分头，4、微分头支撑座，5、连接法兰，6、连杆，7、连杆支撑座，8、拉压力传感器，9、光轴，10、试验轴承，11、位移传感器，12、位移传感器支撑座，13试验轴颈。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。如图1-5所示，一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，包括底座、光轴支撑座、光轴、加载微分头、连杆、试验轴承、位移传感器和拉压力传感器；所述光轴固定安装在所述光轴支撑座上，所述光轴支撑座固定安装在所述底座上，所述试验轴承安装在所述光轴上，所述底座上通过微分头支撑座安装有加载微分头，所述加载微分头的加载杆与连杆固定连接，所述连杆通过拉压力传感器与试验轴承连接，所述底座上固定安装有位移传感器支撑座，所述位移传感器支撑座上正对试验轴承安装有位移传感器。这样，模拟实际工况，将试验轴承即试验径向轴承套在光轴上，通过光轴支撑座将光轴固定支承。在试验轴承的一端分别连接拉压力传感器和加载微分头，通过对加载微分头顺时针旋转和逆时针旋转实现加载微分头加载杆的前进和后退，由于加载微分头到试验轴承之间的零部件均为刚性连接，所以可以通过旋进和旋退微分头，实现对试验轴承的挤压和拉伸，从而实现加载微分头对试验轴承的拉力和压力的施加，并通过拉压力传感器将试验数据实时采集。在试验轴承的另一侧布置位移传感器，实时测量试验轴承在特定拉压力作用下的位移变化，并将位移信号同步采集。根据试验轴承尺寸不同，设定不同大小的加载载荷。通过对加载微分头加载力的控制，对试验轴承进行循环加载试验。通过拉压力传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，其特征在于，包括底座、光轴支撑座、光轴、加载微分头、连杆、试验轴承、位移传感器和拉压力传感器；所述光轴固定安装在所述光轴支撑座上，所述光轴支撑座固定安装在所述底座上，所述试验轴承安装在所述光轴上，所述底座上通过微分头支撑座安装有加载微分头，所述加载微分头的加载杆与连杆固定连接，所述连杆通过拉压力传感器与试验轴承连接，所述底座上固定安装有位移传感器支撑座，所述位移传感器支撑座上正对试验轴承安装有位移传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，其特征在于，包括底座、光轴支撑座、光轴、加载微分头、连杆、试验轴承、位移传感器和拉压力传感器；所述光轴固定安装在所述光轴支撑座上，所述光轴支撑座固定安装在所述底座上，所述试验轴承安装在所述光轴上，所述底座上通过微分头支撑座安装有加载微分头，所述加载微分头的加载杆与连杆固定连接，所述连杆通过拉压力传感器与试验轴承连接，所述底座上固定安装有位移传感器支撑座，所述位移传感器支撑座上正对试验轴承安装有位移传感器。


2.根据权利要求1所述的一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，其特征在于，所述拉压力传感器为圆形拉压力传感器，两端带有螺纹杆，通过螺纹杆与连杆的内螺纹和试验轴承的轴承座的内螺纹连接。


3.根据权利要求1所述的一种径向动压气体轴承静态刚度测试装置，其特征在于，所述加载杆通过连接法兰...

【专利技术属性】
技术研发人员：常海兵，甘露，李响，唐茂，黄凯，齐垒，郑值，梁为，董兴林，
申请(专利权)人：中船重工重庆西南装备研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50