1.一種高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，在基座(1)的兩端分別設(shè)置有前套筒(4)和后套筒(14)，轉(zhuǎn)子(2)通過軸承安裝在前套筒和后套筒中，其特征在于：
所述前套筒與基座固定，所述后套筒通過導(dǎo)向銷滑動(dòng)設(shè)置在基座上；
在前套筒和后套筒之間的基座上設(shè)置有壓電作動(dòng)器支架(9)，在作動(dòng)器支架上沿轉(zhuǎn)子圓周均布有多個(gè)與轉(zhuǎn)子相平行的用于推動(dòng)后套筒的壓電作動(dòng)器(38)，所述壓電作動(dòng)器滑動(dòng)設(shè)置在壓電作動(dòng)器支架的光孔中，壓電作動(dòng)器的與后套筒相對(duì)的一端固定有力傳感器(39)，壓電作動(dòng)器的另一端與嵌設(shè)在作動(dòng)器支架上的預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺栓(36)連接；
在前套筒和后套筒的外筒壁上沿其圓周設(shè)置有冷卻水道；
在前套筒和后套筒中均嵌入設(shè)置有溫度傳感器，用于檢測(cè)軸承的工作溫度；
在前套筒和后套筒中均嵌入設(shè)置有振動(dòng)傳感器，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)的徑向振動(dòng)信號(hào)；
在后套筒上設(shè)置后套筒位移傳感器(30)，用于監(jiān)測(cè)后套筒的軸向位移；
在基座上設(shè)有用于監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子軸向位移的轉(zhuǎn)子位移傳感器(28)；
在基座上設(shè)有用于監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的編碼器(26)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述前套筒通過螺栓連接固定于所述基座上，前套筒內(nèi)設(shè)置有軸承Ⅰ和軸承Ⅱ以安裝轉(zhuǎn)子，通過第一鎖緊螺母將軸承Ⅰ和軸承Ⅱ軸向鎖緊在轉(zhuǎn)子上；前套筒的兩端分別安裝有定位端蓋(35)和前端蓋(3)，所述定位端蓋通過螺栓連接固定于前套筒的內(nèi)端，所述前端蓋通過螺紋固定在前套筒的外端，用于壓緊軸承外圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：前套筒內(nèi)嵌入設(shè)置有軸承Ⅰ溫度傳感器(22)和軸承Ⅱ溫度傳感器(27)，所述軸承Ⅰ溫度傳感器的探頭位于軸承Ⅰ附近，用于檢測(cè)軸承Ⅰ的工作溫度，所述軸承Ⅱ溫度傳感器的探頭位于軸承Ⅱ附近，用于檢測(cè)軸承Ⅱ的工作溫度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：后套筒內(nèi)設(shè)置有軸承Ⅲ和軸承Ⅳ以安裝轉(zhuǎn)子，通過第二鎖緊螺母將軸承Ⅲ和軸承Ⅳ軸向鎖緊在轉(zhuǎn)子上；后套筒的外端安裝有后端蓋(17)，用于壓緊軸承外圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：后套筒內(nèi)嵌入設(shè)置有軸承Ⅲ溫度傳感器(18)和軸承Ⅳ溫度傳感器(16)，所述軸承Ⅲ溫度傳感器的探頭位于軸承Ⅲ附近，用于檢測(cè)軸承Ⅲ的工作溫度，所述軸承Ⅳ溫度傳感器的探頭位于軸承Ⅳ附近，用于檢測(cè)軸承Ⅳ的工作溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：所述壓電作動(dòng)器支架上均布有三個(gè)與轉(zhuǎn)子平行的用于安裝所述壓電作動(dòng)器的光孔，三個(gè)壓電作動(dòng)器分別滑動(dòng)設(shè)置在三個(gè)平行光孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：在基座上設(shè)有與前套筒的第一冷卻水道(34)相連通的前冷卻液入口管接頭(6)和前冷卻液出口管接頭(8)，以及與后套筒的第二冷卻水道(41)相連通的后冷卻液入口管接頭(11)和后冷卻液出口管接頭(13)；所述前冷卻液入口管接頭(6)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)前冷卻液入口溫度的前冷卻液入口溫度傳感器(5)，所述前冷卻液出口管接頭(8)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)前冷卻液出口溫度的前冷卻液出口溫度傳感器(7)，所述后冷卻液入口管接頭(11)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)后冷卻液入口溫度的后冷卻液入口溫度傳感器(10)，所述后冷卻液出口管接頭(13)設(shè)有用于監(jiān)測(cè)后冷卻液出口溫度后的冷卻液出口溫度傳感器(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置，其特征在于：在后套筒外端設(shè)置多個(gè)與轉(zhuǎn)子相平行的定位螺釘(15)。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)試驗(yàn)裝置裝配完成后通冷卻液和油氣潤(rùn)滑，根據(jù)轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速和冷卻、潤(rùn)滑條件設(shè)定轉(zhuǎn)子的初始預(yù)緊力；通過力矩扳手依次循環(huán)調(diào)節(jié)三個(gè)預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺栓(36)，預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺栓推動(dòng)壓電作動(dòng)器(38)在光孔內(nèi)向后套筒(14)一側(cè)滑動(dòng)，使壓電作動(dòng)器端部的力傳感器(39)向后套筒(14)加載軸向預(yù)緊力，后套筒受力后，后套筒依次帶動(dòng)后軸承、鎖緊螺母對(duì)轉(zhuǎn)子加載軸向預(yù)緊力，加載過程中通過力傳感器測(cè)量對(duì)轉(zhuǎn)子的軸向預(yù)緊力大小，使三個(gè)力傳感器的顯示值相等并且顯示值之和等于設(shè)定的轉(zhuǎn)子的初始預(yù)緊力；
(2)在轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下，控制三個(gè)壓電作動(dòng)器的伸長(zhǎng)量對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)一步加載軸向預(yù)緊力，通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集預(yù)緊力、后套筒的預(yù)緊位移和轉(zhuǎn)子的預(yù)緊位移，得出靜態(tài)下預(yù)緊力和預(yù)緊位移的相互關(guān)系；
(3)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，通過編碼器測(cè)量轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，根據(jù)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速分別控制三個(gè)壓電作動(dòng)器的伸長(zhǎng)量對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)一步加載軸向預(yù)緊力，使三個(gè)力傳感器的顯示值相等并且顯示值之和等于設(shè)定的預(yù)緊力，同時(shí)通過數(shù)據(jù)采集卡分別采集預(yù)緊力、后套筒的預(yù)緊位移、轉(zhuǎn)子的預(yù)緊位移、軸承的溫度、前套筒和后套筒的振動(dòng)；逐步提高轉(zhuǎn)速直至轉(zhuǎn)子的最高轉(zhuǎn)速；
(4)在某一轉(zhuǎn)速下，通過改變轉(zhuǎn)子冷卻液的溫度和流速?gòu)亩淖兓蛘哒{(diào)節(jié)軸承的預(yù)緊力；
(5)實(shí)驗(yàn)完成后逐步降低轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)轉(zhuǎn)速逐步降低預(yù)緊力，直至恢復(fù)到初始預(yù)緊力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高速精密主軸預(yù)緊力試驗(yàn)裝置的使用方法，其特征在于：通過后套筒位移傳感器(30)和定位螺釘(15)可以實(shí)現(xiàn)定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊的自由切換。