[发明专利]回转液压静压导轨轴向刚度和径向刚度试验方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于导轨刚度试验技术领域，涉及回转运动液压静压导轨轴向刚度和径向刚度试验装置，本发明还涉及回转运动液压静压导轨轴向刚度和径向刚度的试验方法。

背景技术

液压静压导轨分为直线运动液压静压导轨和回转运动液压静压导轨。液压静压导轨承载能力大，抗振能力强，在重型机床、精密机床及其他机械中占有重要地位。液压静压导轨副的结构及载荷直接影响液压静压导轨副中的油膜分布，油膜分布将影响液压导轨副的刚度，从而影响导向精度。因此在进行液压静压导轨副创新设计时，刚度设计非常重要。获取液压静压导轨副刚度的方法，一是完全采用试验的方法获取，试验量非常大，不适合创新开发；二是完全解析方法获取，解析方法及解析结果的可靠性需要用实验进行验证；三是解析与试验结合的方法，对单项的轴向刚度和径向刚度用试验方法获取，以上述单项刚度为基础，采用解析方法求解综合刚度。

发明内容

本发明的目的是提供一种回转运动液压静压导轨轴向刚度和径向刚度试验方法及装置，结构简单，操作容易，获得的试验数据精确。

本发明所采用的技术方案为，一种回转液压静压导轨轴向刚度和径向刚度的试验装置，包括平台、固定在平台上的两根立柱、固定在两根立柱上的横梁、回转部件、轴向载荷组件和径向载荷组件；回转部件由回转组件及固定在回转组件底端的压板组成，回转部件通过液压静压导轨的上轴向油膜、下轴向油膜及径向油膜支承在回转导轨座中，回转导轨座固定在平台上；轴向载荷组件包括法兰套A、螺杆A、套筒A、连接件A、力传感器A和连接盘；法兰套A固定在横梁上，套筒A的上部套在法兰套A下部的套管A内且两者相互配合，套筒A的下端固定有连接件A；螺杆A穿过法兰套A上部的法兰盘A和套筒A上部的端盖A，螺杆A通过螺纹与法兰盘A连接，螺杆A与端盖A之间留有间隙；法兰盘A与端盖A之间的螺杆A上设置有止推轴承A，位于套筒A内的螺杆A上套有径向轴承A；力传感器A由力传感器主体及设置在力传感器主体两端的螺杆C组成，其上端的螺杆C穿过连接件A并伸至套筒A内，且与连接件A之间留有间隙，下端螺杆C的端部螺纹连接在连接盘的中心螺纹孔内，连接盘固定在回转组件的上表面；位于套筒A内的螺杆C通过螺纹连接有圆螺母，圆螺母的外径与套筒A的内孔表面相配合，圆螺母的下端面压在连接件A的上端面上，连接件A的下端面压在力传感器主体的上端面；螺杆A、力传感器A和连接盘的中心线与回转组件的回转轴线位于同一条直线上；径向载荷组件从立柱到回转部件依次设置有法兰套B、套筒B、连接件B、力传感器B、加载件和连接弯板；法兰套B固定在立柱上，套筒B一侧设置的端盖B套在法兰套B的套管B内且两者相互配合，套筒B另一侧的端部固定有连接件B；连接件B还与力传感器B的一侧固定连接，力传感器B另一侧还固定连接加载件；加载件朝向回转部件的方向设置有半球型突起；连接弯板由垂直设置的板A和板B组成，板A横向固定在回转组件上，加载件的半球型突起压在呈纵向设置的板B上；该径向载荷组件还包括螺杆B，螺杆B穿过法兰套B的法兰盘B和套筒B的端盖B，螺杆B通过螺纹与法兰盘B连接，螺杆B与端盖B之间留有间隙；法兰盘B与端盖B之间的螺杆B上设置有止推轴承B，位于套筒B内的螺杆B上套有径向轴承B；螺杆B、力传感器B和加载件的半球型突起的中心线位于同一条直线上，且与径向油膜轴长方向的对称线重合，还与回转组件回转轴线垂直相交；回转导轨座上还设置有位移传感器组件A和位移传感器组件B的安装支架，位移传感器组件A测头沿Y轴方向对准回转组件，位移传感器组件B的测头沿Z轴方向对准回转组件。

上述试验装置对回转液压静压导轨进行轴向刚度试验的方法为：将螺杆A旋转向下微动，依次通过套筒A、连接件A、力传感器A和连接盘对回转部件施加向下的压力，由力传感器A测出向下的轴向载荷                                                ，由位移传感器组件B测出回转部件与回转导轨座之间的轴向相对位移，从而求出液压静压导轨向下的轴向刚度；将螺杆A旋转向上微动，依次通过套筒A、连接件A、力传感器A和连接盘对回转部件施加向上的拉力，由力传感器A测出向上的轴向载荷，由位移传感器组件B测出回转部件与回转导轨座之间的轴向相对位移，从而求出液压静压导轨向上的轴向刚度。