针对数控机床主轴传统加载装置存在的不足,提出一种新型气动加载试验平台并开展主轴可靠性加载试验研究。基于机床铣削动力学模型设计了试验平台机械结构和高压气动加载系统,叶轮作为气动受载部件承受由喷嘴喷出的高压空气流,并将高压空气的压力转换为主轴的负载扭矩,从而实现对主轴的扭矩加载。根据全因子试验设计方法,研究高压空气压强、主轴转速等因子对转矩数据的影响关系,进行加载试验,验证了该气动加载试验平台的优越性。

针对齿轮传动系统在空间与地面不同运行环境下的运动试验要求，设计了一种考虑运动副间隙的齿轮运动行为模拟试验平台。并采用工控机开发了一种齿轮行为模拟试验平台测控系统。该试验机的驱动力由伺服电动机提供：齿轮间隙调节系统由伺服电动机配合直线滑台完成；力矩加载方式采用磁粉制动器变载荷加载；重力模拟采用气动变载荷加载；制动器加载和气动加载部分均采用经典PID闭环控制，保证试验要求的加载性能。对系统齿轮副进行多次传动性能试验，证明该试验平台性能稳定。测控系统工作可靠。并且通过在不同加载及转速条件下对齿轮传动系统进行多次重复试验和数据分析来研究齿轮转速、齿轮间隙、负载转矩、模拟重力等因素对齿轮传动系统工作效率的影响。