[发明专利]电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置及方法

说明书

电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置及方法，包括：主轴(4)、外套筒(7)、电机转子(8)、电机定子(9)、内套筒(13)、位移传感器(16)；利用外套筒右部的内侧壁与内套筒左部的圆锥形侧壁滑动配合，将径向的过盈量的变化量转化为轴向位移量，通过位移传感器与主轴的右端连接来测量所述滑动配合的位移量，进而计算出过盈变化量，因此可以在电主轴运转的过程中测其动态过盈变化量，可以测得随着速度变化的过盈改变量，也可以测得在同一速度下，随着时间变化的过盈变化量，因此能够测得电机转子与主轴过盈连接的动态过盈变化量，从而得到最佳过盈量的值，使得对电主轴的影响最小，大大提高机床的加工精度和使用寿命。

技术领域

本发明涉及机床主轴性能测试的技术领域，尤其涉及一种电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，以及该电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置的工作方法。

背景技术

电主轴作为高速高精度加工的关键部件，广泛运用国防、航空航天、汽车制造等领域。作为高速机床的核心部件，电主轴的性能直接决定了机床的加工精度和生产效率。

电主轴组件中，电机转子与主轴以过盈配合的方式连接，在电主轴运转的过程中，过盈量会因转子等旋转部件自身的离心力引起离心膨胀而发生变化，而过盈量的大小会影响电主轴在运行过程中的稳定性，进而影响机床的加工精度以及寿命。过盈量过大会使轴承装配困难，甚至破坏配合表面；过盈量过小则会造成配合面打滑，加剧主轴、电机转子的磨损和温升，因此，存在一个最佳的过盈配合量，使得对电主轴的影响最小。所以，如何在电主轴运转过程中测得最佳过盈配合量对电主轴的研究格外重要。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供了一种电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其能够测得电机转子与主轴过盈连接的动态过盈变化量，从而得到最佳过盈量的值，使得对电主轴的影响最小，大大提高机床的加工精度和使用寿命。

本发明的技术方案是：这种电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置，其包括：主轴(4)、外套筒(7)、电机转子(8)、电机定子(9)、内套筒(13)、位移传感器(16)；

主轴的左右两端设置限位螺母(5)，左端限位螺母的右侧设有与主轴间隙配合的弹簧(3)；

内套筒的内侧壁在主轴上滑动，外侧壁包括内套筒左部和内套筒右部，内套筒左部是圆锥形侧壁且尖头朝左，内套筒右部是圆柱形侧壁；

外套筒包括外套筒左部、外套筒中部、外套筒右部，外套筒左部是圆筒状且内部容纳弹簧，外套筒中部具有第一凸缘，外套筒右部的外侧壁是圆柱形侧壁，内侧壁是圆锥形侧壁且尖头朝左，外套筒右部的内侧壁与内套筒左部的圆锥形侧壁滑动配合，位移传感器与主轴的右端连接来测量所述滑动配合的位移量；

电机转子套在外套筒的右部外，第一固定螺钉(1)穿过第一凸缘将外套筒与电机转子固定连接，电机定子套在电机转子外。

本发明利用外套筒右部的内侧壁与内套筒左部的圆锥形侧壁滑动配合，将径向的过盈量的变化量转化为轴向位移量，通过位移传感器与主轴的右端连接来测量所述滑动配合的位移量，进而计算出过盈变化量，因此可以在电主轴运转的过程中测其动态过盈变化量，可以测得随着速度变化的过盈改变量，也可以测得在同一速度下，随着时间变化的过盈变化量，因此能够测得电机转子与主轴过盈连接的动态过盈变化量，从而得到最佳过盈量的值，使得对电主轴的影响最小，大大提高机床的加工精度和使用寿命。

还提供了一种电机转子与主轴过盈连接动态过盈变化量测试装置的方法，其包括以下步骤：

(1)在主轴(4)上安装可以轴向滑动的内套筒(13)；

(2)在电机转子(8)上安装固定的外套筒(7)；

(3)将内套筒(13)和外套筒(7)进行配合，形成锥形面的配合；(4)在内套筒(13)左端安装与主轴(4)间隙配合的弹簧(3)，然