(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210893329.X (22)申请日 2022.07.27 (71)申请人 中国工程物理研究院机 械制造工艺 研究所 地址 621000 四川省绵阳市绵山路64 号 (72)发明人 陈衡　杜坤　许耀宇　米良　 夏仰球　唐强　滕强　袁明记　 石纯标　韩林　何韬　黄晓明　 (74)专利代理 机构 成都行之专利代理事务所 (普通合伙) 51220 专利代理师 张雪萍 (51)Int.Cl. G01M 99/00(2011.01) G01M 13/04(2019.01) G01D 21/02(2006.01)B23Q 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置 及其测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种加速可靠性试验的主轴 扭矩加载装置及其测量方法， 包括： U型架组件、 电涡流制动器和行星减速器， 电涡流制动器通过 螺钉配合制动器安装 过渡盘安装在U型架组件一 端， 左连接轴一侧有部分插入在 电涡流制动器 内， 行星减速器通过螺钉配合减速器安装过渡盘 固定在U型架组件另 一端， 行星减速器一侧连接 有右连接轴， 左连接轴与右连接轴连接在一起， U 型架组件的内部上方具有 扭矩传感器支架， 扭矩 传感器支架上设置有转速传感器和扭矩传感器， 左连接轴套接在转速传感器内， 扭矩传感器接触 于左连接轴， 右连接轴的另一端与扭矩传感器接 触连接， 本发明有益效果： 替代了磁粉制动器加 载装置或液压加载装置， 本发明加载转速高、 安 全性高。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 115235801 A 2022.10.25 CN 115235801 A 1.一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特 征在于， 包括： U型架组件(1)； 电涡流制动器(2)， 用于对试验主轴产生扭矩， 该电涡流制动器(2)通过螺钉配合制动 器安装过渡盘(3)设置在所述U型架组件(1)的一端， 左连接轴(4)的一侧有部分插入在电涡 流制动器(2)内； 行星减速器(10)， 用于对试验主轴的转速进行减速， 该行星减速器(10)通过螺钉配合 减速器安装过渡盘(9)固定在U型架组件(1)的另一端， 行星减速器(10)的一侧连接有右连 接轴(8)； 所述左连接轴(4)与右连接轴(8)连接在一 起。 2.根据权利要求1所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 U型架组件(1)的内部上方具有 扭矩传感器支架(7)， 所述扭矩传感器支架(7)上设置有转速 传感器(5)和扭矩传感器(6)， 所述左连接轴(4)套接在所述转速传感器(5)内， 所述扭矩传 感器(6)接触于左连接轴(4)。 3.根据权利要求2所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 右连接轴(8)的另一端与所述扭矩传感器(6)接触连接 。 4.根据权利要求2所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 电涡流制动器(2)、 左连接轴(4)、 转速传感器(5)、 扭矩传感器(6)、 右连接轴(8)以及行星减 速器(10)均在同一轴线上。 5.根据权利要求1所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 行星减速器(10)的上方设置有减速器输出轴(11)， 所述减速器输出轴(11)有部分位于行星 减速器(10)内， 减速器输出轴(1 1)有部分位于行星减速器(10)外 。 6.根据权利要求5所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 减速器输出轴(11)  的连接部位呈 “一”字接口形， 减速器输出轴(11)连接有加工中心的模 拟刀具。 7.根据权利要求6所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 加工中心的模拟刀具具有模拟刀具联接头(12)、 模拟刀具联接轴(13)和模拟刀具联接螺钉 (14)， 所述模拟刀具联接轴(13)插接在数控机床的主轴锥孔内， 所述模拟刀 具联接头(12) 与所述减速器输出轴(11)上呈 “一”字接口形的连接部位连接， 所述模拟刀具联接螺钉(14) 对模拟刀具 联接头(12)与模拟刀具 联接轴(13)进行牢固连接 。 8.根据权利要求1所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 U型架组件(1)通过其底部 螺纹孔设置在加工中心工作台上。 9.根据权利要求1所述的一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置， 其特征在于， 所述 左连接轴(4)与所述电涡流制动器(2)的内壁之间具有大于2m m的间隙。 10.一种加速可靠性试验的主轴扭矩加载装置的测量方法， 其特征在于， 包括如下步 骤： 步骤a)将U型架组件(1)底部的螺纹孔安装在数控机床工作台的台面上， 调整行星减速 器(10)的位置， 使减速器输出轴(1 1)的轴线与数控机床的模拟刀具轴线平行； 步骤b)将电涡流制动器(2)设置 到额定加载 扭矩； 步骤c)将所述模拟刀具安装于数控机床的主轴锥孔内；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115235801 A 2步骤d)操作数控机床的模拟刀具使其到达减速器输出轴(11)的上方， 并使减速器输出 轴(11)的轴线与数控机床模拟刀具的轴线重合； 步骤e)操作数控机床的模拟刀具， 使其在轴线方向上以低速朝向靠近减速器输出轴 (11)的方向移动， 模拟刀 具与减速器输出轴(11)的一字接口对正， 并移动模拟刀具直至与 减速器输出轴(1 1)完全接触连接； 步骤f)操作数控机床使模拟刀具沿其轴线进行低速运转， 主轴扭矩加载开始， 主轴扭 矩加载持续若干秒后模拟刀具停止运 转； 步骤g)操作数控机床的模拟刀具， 使模拟刀具在其轴 线方向上以低速朝向远离减速器 输出轴(11)的方向移动， 直至模拟刀 具与减速器输出轴(11)完全脱开， 模拟刀 具在其轴线 方向上远离或靠 近减速器输出轴(1 1)的轴线为同一轴线； 步骤h)操作数控机床进行模拟刀具的换刀动作， 将模拟刀具换为机床自带的高速刀， 然后模拟刀具沿其轴线以最高转速运 转若干秒； 步骤i)操作数控机床再次进行模拟刀具的换刀动作， 然后模拟刀具沿其轴 线以最高转 速的一半运 转若干秒； 步骤j)操作数控机床第三次进行 换刀动作， 将机床自带的刀具 换为模拟刀具； 步骤k)重复步骤d、 e、 f、 g、 h、 i、 j直至加载时间满足试验要求。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115235801 A 3