静压气体止推轴承性能测试实验台的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种静压气体止推轴承性能测试实验台。现有承重压力式测力仪采用磅秤原理，无法实现加载力大小的均匀连续加载目标，导致气体润滑轴承性能的测试实验有了很大的局限性。一种静压气体止推轴承性能测试实验台，由加载装置和动作测试装置构成，动作测试装置包括加载杆、加载头和X-Y移动工作台，框架上部滑动穿设有连接钢管，加载杆设置于连接钢管的下部，其特征在于：所述加载装置包括剪式千斤顶和弹簧，剪式千斤顶的动作端固定于弹簧上端，弹簧的下端设置于连接钢管内，连接钢管的外侧均布有数个柔性四连杆机构，其外侧滑动定位设置于框架上部固定的数个固定件上。本实用新型达到加载力大小的均匀连续加载的目标。
【专利说明】静压气体止推轴承性能测试实验台
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械领域，主要涉及精密超精密加工的静压气体止推轴承测试设 备，具体讲是一种静压气体止推轴承性能测试实验台。
【背景技术】
[0002]二十世纪六七十年代至今，微电子学、航天技术、信息技术、激光及生物工程等科 学有了蓬勃发展，这样以来对于加工机器和检测仪器等会有越来越高的精度要求。从毫米 到微米再到亚微米，对于精度等级现阶段已发展到纳米水平，并进一步向着亚纳米水平发 展，使得超精密加工及超精密检测技术诞生。高指标、高准确性的加工精度，更加形成对精 密加工设备的高要求、高标准，从而推动加工精度的进步，相对而言，精密机械发展的进步 又同样是微细加工能实现的必要条件。在微细加工技术这一领域，不管是用于测量的仪器， 还是精密加工的机械，都对其机械部分提出了高精度、高速度、高运动分辨率、热稳定性好、 低震动、爬行小、少污染甚至无污染以及降低设备成本等方面的苛刻要求。通过不断的尝 试，人类在实践中发现，生产加工气体润滑轴承这一方法，正是解决上述苛刻要求的重要手 段和途径。
[0003]气体润滑轴承的主要缺点是承载力低、刚度小，还存在各种失稳现象，影响其在超 精密加工中的实际应用。因此，研究气体润滑轴承的静、动态性能是十分必要的。
[0004]西安工业大学长期进行气浮轴承的研究与应用，曾经设计了一种承重压力式测力 仪，测头是端头为球形的螺杆，加载装置采用磅秤原理。由于在一侧加砝码，对测头有一个 倾斜力的附加，造成对测试结果的影响。且该仪器靠放置砝码施加加载力，无法实现加载力 大小的均匀连续加载的目标，导致气体润滑轴承性能的测试实验有了很大的局限性。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是要克服现有技术存在的无法实现加载力大小的均匀连续加 载的目标，导致气体润滑轴承性能的测试实验有了很大局限性的问题。
[0006]为了克服现有技术存在的问题，本实用新型提供的技术方案是:一种静压气体止 推轴承性能测试实验台，由上部的加载装置和下部设置于框架内的动作测试装置两部分构 成，所述动作测试装置包括加载杆、加载头和X-Y移动工作台，框架上部滑动穿设有连接钢 管，加载杆设置于连接钢管的下部，其特别之处在于:所述加载装置包括剪式千斤顶和弹 簧，剪式千斤顶的动作端固定于弹簧上端，弹簧的下端设置于连接钢管内，连接钢管的外侧 均布有数个柔性四连杆机构，柔性四连杆机构的外侧滑动定位设置于框架上部固定的数个 固定件上，所述固定件的顶部水平设置有钢板，该钢板位于剪式千斤顶的正上方。
[0007]所述连接钢管外侧固联三个柔性四连杆机构，所述固定件是三根竖直布置的槽 钢。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0009]1、可以实现无摩擦，无间隙的微位移运动传递及加载力的平稳均衡连续加载，这样的结构配以动作测试装置，就可以获得被测轴承间隙内任意点的压力大小。通过本实用 新型获得的实验数据，借助数值分析技术和系统测试技术，能够探索不同工况下气体润滑 轴承性能的基本规律，进而建立反映气体润滑轴承性能的数学模型，以便系统的分析和研 究气体润滑轴承的性能机理，解决气体润滑轴承实际应用中的各种失稳现象。
[0010]2、适用范围广:本实用新型最大承载力可达3000N，可以对各种类型的气体润滑 轴承进行测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是静压气体止推轴承性能测试实验台构成示意图；
[0012]图2是本实用新型的构成示意图；
[0013]图3为单个柔性四连杆机构的结构示意图。
[0014]I一钢板，2—剪式千斤顶，3—槽钢，4一柔性四连杆机构，5—框架，6—加载杆，7— 加载头，8 — X-Y移动工作台，9一被测物，10—连接钢管，11 一弹簧。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型做实例说明。
[0016]参见图1，静压气体止推轴承性能测试实验台，由上部的加载装置和下部设置于框 架5内的动作测试装置两部分构成，动作测试装置包括加载杆6、加载头7和X-Y移动工作 台8，框架5上部滑动穿设有连接钢管10，加载杆6设置于连接钢管10的下部，加载装置包 括剪式千斤顶2和弹簧11，剪式千斤顶2的动作端固定于弹簧11上端，弹簧11的下端设置 于连接钢管10内，连接钢管10的外侧均布有数个柔性四连杆机构4，柔性四连杆机构4的 外侧滑动定位设置于框架5上部固定的数个固定件上，固定件的顶部水平设置有钢板1，该 钢板I位于剪式千斤顶2的正上方。固定件是三根竖直布置的槽钢3。
[0017]本实用新型提供的加载装置的主要构件是三个柔性四连杆机构4。参见图3，单个 柔性四连杆机构4可以采用很多的公知结构，只要能够实现微位移运动传递，都可以采用。 本实施例中所采用的结构，参见图2，由四个柔性铰链转动副组成，柔性铰链转动副是一种 圆弧切口结构，利用其受力弯曲产生有限的角位移，实现柔性四连杆机构4的微位移及精 确定位。此柔性四连杆机构4由钢板I经线切割加工而成，结构简单易加工。
[0018]在静压气体止推轴承性能测试实验开始前，将被测物9一静压气体止推轴承放置 于测试平台，调整加载杆6长度，让加载杆6压紧待静压气体止推轴承。
[0019]加载时，操作剪式千斤顶2升高，升高到一定位置时，剪式千斤顶2支撑住上部的 钢板1，进而将钢板I给剪式千斤顶2的反作用力通过弹簧11传递给连接钢管10，通过三 个柔性四连杆机构4弹性变形让加载杆6产生竖直向下的位移，进而对静压气体止推轴承 产生加载力。
【权利要求】
1.一种静压气体止推轴承性能测试实验台，由上部的加载装置和下部设置于框架(5)内的动作测试装置两部分构成，所述动作测试装置包括加载杆(6)、加载头(7)和X-Y移动工作台(8)，框架(5)上部滑动穿设有连接钢管(10)，加载杆(6)设置于连接钢管(10)的下部，其特征在干:所述加载装置包括剪式千斤顶(2)和弹簧(11)，剪式千斤顶(2)的动作端固定于弹簧(11)上端，弹簧(11)的下端设置于连接钢管(10)内，连接钢管(10)的外侧均布有数个柔性四连杆机构(4)，柔性四连杆机构(4)的外侧滑动定位设置于框架(5)上部固定的数个固定件上，所述固定件的顶部水平设置有钢板(1)，该钢板(I)位于剪式千斤顶(2)的正上方。
2.根据权利要求1所述的静压气体止推轴承性能测试实验台，其特征在于:连接钢管(10 )外侧固联三个柔性四连杆机构(4 )，所述固定件是三根竖直布置的槽钢(3 )。
【文档编号】G01M13/04GK203432801SQ201320512257
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】张君安, 刘波, 卢志伟, 方舟, 刘鹏飞 申请人:西安工业大学