【技术实现步骤摘要】
本技术涉及径向空气轴承性能检测，尤其设计一种检测空气轴承静态刚度，运行过程中的摩擦力矩、振动、位移、温度的试验装置。
技术介绍
1、空气轴承又称为气浮轴承，是指用气体(氮气、稀有气体、空气等)作为润滑剂的轴承部件，空气轴承按照承载方向一般分为两类：径向轴承和止推轴承，本技术适用于径向空气轴承的检测。空气轴承作为一种较为新颖的机械承载部件，其具有鲜明的优缺点。
2、优点：
3、1、具有低摩擦和无磨损的特性，空气轴承采用气体作为润滑材料，因此具有极低的摩擦系数，延长了轴承的使用寿命；
4、2、具有高转速性，气体润滑的使用，使得空气轴承在旋转的同时可以受到更小的阻力，其承载的轴类转子转速通常在90000rpm以上；
5、3、具有较高的精度，由于气体膜的均匀分布，在运转过程中，轴承和轴之间没有接触，故减少了偏心运动的不稳定性。
6、缺点：
7、1、由于空气轴承使用的是气体作为润滑剂，所以其承载能力相对于其他轴承较低。
8、2、稳定性偏弱，由于气体粘性低，导致系统阻尼低，不利于轴承的动态稳定性，在高速运转的过程中容易出现气锤振动或涡动的现象。
9、目前对于空气轴承的检测大多是交给第三方检测，并且出具检测报告，这对于需要大批量检测空气轴承性能的厂家来说是一笔不小的开支，所以急需设计一款综合测试刚度、振动、摩擦力矩、偏移、温度等功能的试验平台，通过查阅相关资料，主要存在以下问题：
10、现有的检测设备对于待检测空气轴承的固定稳定性不好，
技术实现思路
1、针对现有技术不足，本技术的目的在于提供一种径向空气轴承性能测试试验装置，通过特定的结构设计，将拉压传感器、压力传感器、加速度传感器、位移传感器、热电偶分布在试验装置的合适位置，通过电机传动使安装于空气轴承内部的阶梯轴高速旋转，进而分析空气轴承的各项性能参数。
2、为实现上述目的，本技术公开了以下技术方案：
3、一种径向空气轴承性能测试试验装置，包括设置在支撑模块上的动力模块和检测模块，其中所述动力模块的转动部件为永磁同步电机，通过联轴器连接带动阶梯轴转动；所述支撑模块包括：固定所述永磁同步电机的永磁同步电机支架、l型轴承支撑座、位移传感器z向固定架、传感器安装板、摩擦力矩传感器固定块、位移传感器y向固定架、位移传感器x向固定架、步进电机水平安装板、径向支撑轴承；所述检测模块包括：轴承安装套、y向位移传感器、x向位移传感器、步进电机、传感器-步进电机连接件、压力传感器、待测空气轴承、z向位移传感器、拉压传感器、摩擦力矩传递板；所述轴承安装套两端开口大小不一，小端口处内侧开设一个内孔，内孔通过弹性销键和空气轴承连接，限制空气轴承的周向转动，大端口处便于空气轴承安装，且在大端口内侧开设凹轨，放置轴承挡圈和弹性挡圈，大小端口共同限制空气轴承以及轴承箔片的轴向位移，轴承安装套下端孔连接摩擦力矩传递柱。
4、进一步地，所述待测空气轴承置于轴承安装套内，在空气轴承外周侧部位粘有加速度传感器和热电偶。
5、进一步地，所述阶梯轴通过两对l型轴承支撑座和径向支撑轴承承载，l型轴承支撑座的内部结构和轴承安装套结构类似，且同样通过轴承挡圈、弹性挡圈、弹性销键限制径向支撑轴承的轴向位移和周向转动。
6、进一步地，所述步进电机放置在步进电机水平安装板中心位置，且电机端部朝下，通过螺栓连接传感器-步进电机连接件和压力传感器。
7、进一步地，所述摩擦力矩传递柱竖直放置，摩擦力矩传递板水平放置，两者通过螺栓固定，夹角为90°，摩擦力矩传递板端部放置拉压传感器，拉压传感器一端和传感器安装板固定。
8、进一步地，所述x向位移传感器、y向位移传感器、z向位移传感器均通过螺纹分别连接于位移传感器x向固定架、位移传感器y向固定架、位移传感器z向固定架。
9、与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
10、1.本技术结构简洁明了，安装较为方便，且具有较强的系统稳定性，例如：设计的轴承安装套大小两端面开口直径不同，便于待测空气轴承的安装和轴向固定，轴承安装套小端口开设销孔，同空气轴承进行销固定，限制空气轴承的周向转动，且测试不同型号尺寸的空气轴承，只需更换与其配套的轴承安装套即可。
11、2.本技术的试验装置安装加速度传感器、位移传感器、拉压传感器、热电偶，可同时检测空气轴承高速转动过程中的振动频率、偏移幅度、摩擦力矩、温度等数据信息，且试验平台之间的检测装置互不干扰、拆卸方便，提高了测试空气轴承的效率和精度；
12、3.针对较难检测的摩擦力矩，本技术巧妙设计了摩擦力矩传递柱、传递板和传感器相结合的方式，具有简易的结构和较高的测量精度。
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1.一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于，包括设置在支撑模块上的动力模块和检测模块，其中所述动力模块的转动部件为永磁同步电机，通过联轴器连接带动阶梯轴转动；
2.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述待测空气轴承置于轴承安装套内，在空气轴承外周侧部位粘有加速度传感器和热电偶。
3.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述阶梯轴通过两对L型轴承支撑座和径向支撑轴承承载，L型轴承支撑座的内部结构和轴承安装套结构类似，且同样通过轴承挡圈、弹性挡圈、弹性销键限制径向支撑轴承的轴向位移和周向转动。
4.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述步进电机放置在步进电机水平安装板中心位置，且电机端部朝下，通过螺栓连接传感器—步进电机连接件和压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述摩擦力矩传递柱竖直放置，摩擦力矩传递板水平放置，两者通过螺栓固定，夹角为90°，摩擦力矩传递板端部放置拉压传感器，拉压传感器一
6.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述X向位移传感器、Y向位移传感器、Z向位移传感器均通过螺纹分别连接于位移传感器X向固定架、位移传感器Y向固定架、位移传感器Z向固定架。
...【技术特征摘要】
1.一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于，包括设置在支撑模块上的动力模块和检测模块，其中所述动力模块的转动部件为永磁同步电机，通过联轴器连接带动阶梯轴转动；
2.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述待测空气轴承置于轴承安装套内，在空气轴承外周侧部位粘有加速度传感器和热电偶。
3.根据权利要求1所述的一种径向空气轴承性能测试试验装置，其特征在于：所述阶梯轴通过两对l型轴承支撑座和径向支撑轴承承载，l型轴承支撑座的内部结构和轴承安装套结构类似，且同样通过轴承挡圈、弹性挡圈、弹性销键限制径向支撑轴承的轴向位移和周向转动。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：阮波，苏文强，范梓康，庞颖钢，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：新型
国别省市：
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