一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置制造方法
【專利摘要】一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，該裝置包括滾珠絲杠、絲杠螺母、磁場強(qiáng)度測量傳感器、傳感器固定裝置、含不同磁場強(qiáng)度的滾珠；具體而言，絲杠螺母與滾珠絲杠通過滾珠絲杠副連接，傳感器固定裝置通過螺栓連接固定在絲杠螺母外圓周向；磁場強(qiáng)度測量傳感器安裝在傳感器固定裝置上；不同磁場強(qiáng)度的滾珠安裝在絲杠螺母的滾道中。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠性高、可操作性強(qiáng)；并且，通過調(diào)整安裝傳感器固定裝置和在不同的滾珠絲杠副安裝含不同磁場強(qiáng)度的滾珠，可以測定不同型號(hào)的滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)情況，測定不同型號(hào)的滾珠絲杠副滾珠的運(yùn)行情況，為設(shè)計(jì)絲杠提供理論依據(jù)。
【專利說明】 一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，屬于滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著數(shù)控機(jī)床高速化、精密化發(fā)展，對(duì)滾珠絲杠副的精度保持性要求也越來越高。在研究滾珠絲杠副的精度保持性問題中，最主要的是研究問題是絲杠副的磨損情況，其關(guān)鍵部件為絲杠、螺母和滾珠。由于滾珠絲杠副的絲杠與螺母之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)完全依靠滾珠傳動(dòng)，并且絲杠與滾珠之間和螺母與滾珠之間存在摩擦，研究滾珠的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可以幫助驗(yàn)證絲杠與滾珠之間和螺母與滾珠之間的摩擦力和摩擦力矩，為分析滾珠絲杠副的磨損情況提供理論依據(jù)。對(duì)于滾珠絲杠副滾珠的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)研究，國內(nèi)外的學(xué)者進(jìn)行了大量研究，通過文獻(xiàn)檢索，尚未找到測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的為了研究滾珠絲杠副的滾珠的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，設(shè)計(jì)了測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，通過測定滾珠在絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的磁場變換情況，根據(jù)絲杠的轉(zhuǎn)速和測定滾珠磁場的變換頻率，可以計(jì)算出滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)情況(滾珠的速度，摩擦力和摩擦力矩)。為了準(zhǔn)確計(jì)算滾珠運(yùn)轉(zhuǎn)情況，選用不同工況下、不同的絲杠運(yùn)轉(zhuǎn)速度下測定滾珠的運(yùn)行情況，根據(jù)測定的結(jié)果分析滾珠絲杠的磨損情況，為滾珠絲杠副精度保持提供理論依據(jù)。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，該裝置包括滾珠絲杠、絲杠螺母、磁場強(qiáng)度測量傳感器、傳感器固定裝置、含不同磁場強(qiáng)度的滾珠；具體而言，絲杠螺母與滾珠絲杠通過滾珠絲杠副連接，傳感器固定裝置通過螺栓連接固定在絲杠螺母外圓周向，所述傳感器固定裝置與絲杠螺母用螺栓連接固定構(gòu)成本裝置的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，傳感器固定裝置可隨絲杠螺母沿滾珠絲杠方向運(yùn)動(dòng)，以防止?jié)L珠絲杠旋轉(zhuǎn)破壞磁場強(qiáng)度測量傳感器；磁場強(qiáng)度測量傳感器安裝在傳感器固定裝置上，且磁場強(qiáng)度測量傳感器根據(jù)絲杠螺母的螺旋線方向和導(dǎo)程距離在傳感器固定裝置上沿其軸向及周向等距離安裝；所述含不同磁場強(qiáng)度的滾珠安裝在絲杠螺母的滾道中，數(shù)量為I個(gè)。
[0005]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0006]相比于目前已有的測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、可靠性高、可操作性強(qiáng)；并且，通過調(diào)整安裝傳感器固定裝置和在不同的滾珠絲杠副安裝含不同磁場強(qiáng)度的滾珠，可以測定不同型號(hào)的滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)情況，測定不同型號(hào)的滾珠絲杠副滾珠的運(yùn)行情況，為設(shè)計(jì)絲杠提供理論依據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置的主視圖。
[0008]圖2為本發(fā)明測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置的A-A剖視圖。
[0009]圖中:1、滾珠絲杠，2、螺母，3、磁場強(qiáng)度測量傳感器，4、傳感器固定裝置，5、含不同磁場強(qiáng)度的滾珠。

【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步說明。
[0011]如圖1-2所示，一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，該裝置包括滾珠絲杠
1、絲杠螺母2、磁場強(qiáng)度測量傳感器3、傳感器固定裝置4、含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5;具體而言，絲杠螺母2與滾珠絲杠I通過滾珠絲杠副連接，傳感器固定裝置4通過螺栓連接固定在絲杠螺母2外圓周向，所述傳感器固定裝置4與絲杠螺母2用螺栓連接固定構(gòu)成本裝置的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，傳感器固定裝置4可隨絲杠螺母2沿滾珠絲杠I方向運(yùn)動(dòng)，以防止?jié)L珠絲杠I旋轉(zhuǎn)破壞磁場強(qiáng)度測量傳感器3 ;磁場強(qiáng)度測量傳感器3安裝在傳感器固定裝置4上，且磁場強(qiáng)度測量傳感器3根據(jù)絲杠螺母2的螺旋線方向和導(dǎo)程距離在傳感器固定裝置4上沿其軸向及周向等距離均勻分布安裝；所述含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5安裝在絲杠螺母的滾道中，數(shù)量為I個(gè)。
[0012]為了準(zhǔn)確測定滾珠在絲杠螺母滾道里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要加工一個(gè)同樣大小外表面含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5，替換滾珠絲杠副的一個(gè)普通滾珠。含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5外圓面上的磁極需要等角度上鑲嵌，數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)或者8個(gè)的倍磁極，含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5同其余滾珠一起裝進(jìn)滾珠絲杠副，隨著絲杠的旋轉(zhuǎn)，含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5在滾道中運(yùn)轉(zhuǎn)，通過磁場強(qiáng)度測量傳感器3采集到磁場信號(hào)，由于滾珠在滾道中繞絲杠旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，磁場信號(hào)是交替變化，根據(jù)絲杠的轉(zhuǎn)速和采集到信號(hào)的變頻可以計(jì)算出滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
[0013]所述的含不同磁場強(qiáng)度的滾珠5在等分角度上鑲嵌倍磁場的磁極，滾珠在滾道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)磁場強(qiáng)度測量傳感器3采集到的信號(hào)不同，由于鑲嵌的磁極強(qiáng)度不同，運(yùn)動(dòng)中采集的信號(hào)強(qiáng)度也不同，根據(jù)磁場變化情況，可以分析出滾珠的運(yùn)動(dòng)形式。由于滾珠在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在摩擦力，在運(yùn)轉(zhuǎn)中存在不同形式的磨損，結(jié)合滾珠的磨損后磁場強(qiáng)度變化情況，可以為滾珠絲杠副精度保持性提供理論依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其特征在于:該裝置包括滾珠絲杠(I)、絲杠螺母(2)、磁場強(qiáng)度測量傳感器(3)、傳感器固定裝置(4)、含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)；具體而言，絲杠螺母(2)與滾珠絲杠(I)通過滾珠絲杠副連接，傳感器固定裝置(4)通過螺栓連接固定在絲杠螺母(2)外圓周向，所述傳感器固定裝置(4)與絲杠螺母(2)用螺栓連接固定構(gòu)成本裝置的運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，傳感器固定裝置(4)可隨絲杠螺母(2)沿滾珠絲杠(I)方向運(yùn)動(dòng)，以防止?jié)L珠絲杠(I)旋轉(zhuǎn)破壞磁場強(qiáng)度測量傳感器(3);磁場強(qiáng)度測量傳感器(3)安裝在傳感器固定裝置(4)上，且磁場強(qiáng)度測量傳感器(3)根據(jù)絲杠螺母(2)的螺旋線方向和導(dǎo)程距離在傳感器固定裝置(4)上沿其軸向及周向等距離均勻分布安裝；所述含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)安裝在絲杠螺母的滾道中，數(shù)量為I個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其特征在于:為了準(zhǔn)確測定滾珠在絲杠螺母滾道里的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，需要加工一個(gè)同樣大小外表面含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)，替換滾珠絲杠副的一個(gè)普通滾珠；含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)外圓面上的磁極需要等角度上鑲嵌，數(shù)量為4個(gè)、6個(gè)或者8個(gè)的倍磁極，含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)同其余滾珠一起裝進(jìn)滾珠絲杠副，隨著絲杠的旋轉(zhuǎn)，含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)在滾道中運(yùn)轉(zhuǎn)，通過磁場強(qiáng)度測量傳感器(3)采集到磁場信號(hào)，由于滾珠在滾道中繞絲杠旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)，磁場信號(hào)是交替變化，根據(jù)絲杠的轉(zhuǎn)速和采集到信號(hào)的變頻可以計(jì)算出滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，為滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測定滾珠絲杠副滾珠運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的裝置，其特征在于:所述的含不同磁場強(qiáng)度的滾珠(5)在等分角度上鑲嵌倍磁場的磁極，滾珠在滾道內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)磁場強(qiáng)度測量傳感器(3)采集到的信號(hào)不同，由于鑲嵌的磁極強(qiáng)度不同，運(yùn)動(dòng)中采集的信號(hào)強(qiáng)度也不同，根據(jù)磁場變化情況，可以分析出滾珠的運(yùn)動(dòng)形式。
【文檔編號(hào)】F16H25/22GK104179912SQ201410404227
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】孔德順, 王民, 張巍, 高相勝 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)