一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲杠轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構，所述絲杠轉動機構上設置有用于可轉動地水平固定被測絲杠的固定座和尾座，所述固定座和尾座分別位于被測絲杠的兩端，所述被測絲杠上設置有與所述軸向力作用機構連接的測試螺母，所述測試螺母上設置有力臂，所述力矩測試機構包括有對應抵接所述力臂的稱重傳感器，所述稱重傳感器安裝在可沿被測絲杠軸向方向移動的支撐臺上。本產品能夠保持測試螺母在軸向作用力下測量滾珠絲桿的摩擦力矩，簡易高效地對絲杠摩擦力矩的測值數(shù)據進行采集，避免受到其它力矩或作用力的干擾，實現(xiàn)高精度、高準度的滾珠絲杠摩擦力矩數(shù)據獲取。
【專利說明】一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，具體涉及一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置。
【背景技術】
[0002]滾珠絲杠是機電領域中得到廣泛應用的功能部件，例如應用在數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)中，滾珠絲杠具有導向傳動效率高、傳動平穩(wěn)，同步性和精度保持性好，以及可靠性高等優(yōu)點，其可將電機的旋轉運動轉變?yōu)閳?zhí)行部件的直線運動，從而用較小的轉矩來獲得很大的推力。滾摩擦力矩特性是滾珠絲杠加工質量、設計參數(shù)及性能的一項綜合機械工作性能指標。珠絲杠的摩擦力產生機理比較復雜，其產生是多種因素綜合作用的結果，它不僅與絲杠本身的結構尺寸、幾何精度、材料及熱處理性能有關，還與工作載荷、裝配精度、調整預緊方法、反向器選擇、潤滑條件及環(huán)境參數(shù)有關。摩擦力矩的波動直接影響到溫度以及振動的變化，測量摩擦力矩的大小，分析找出摩擦力矩波動的原因，是實現(xiàn)精密微量進給和精密高速進給的基礎和前提。
[0003]因此，了解滾珠絲杠摩擦力矩的產生，測量摩擦力矩的大小，分析找出摩擦力矩撥動的原因，對提高滾珠絲杠的質量具有非常重要的意義，雖然目前高精度的滾珠絲杠的摩擦力矩已經達到較小的范圍，但仍然能夠產生顯著的影響，特別是在軸向作用力下滾珠絲杠所產生的摩擦力力矩，目前還沒有相應用于測量軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩的測試
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實用新型內容
[0004]為了克服現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提供一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，可以有效測量軸向作用力下滾珠絲杠的摩擦力矩，從而幫助提高滾珠絲杠的產品質量。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲杠轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構，所述絲杠轉動機構上設置有用于可轉動地水平固定被測絲杠的固定座和尾座，所述固定座和尾座分別位于被測絲杠的兩端，所述被測絲杠上設置有與所述軸向力作用機構連接的測試螺母，所述測試螺母上設置有力臂，所述力矩測試機構包括有對應抵接所述力臂的稱重傳感器，所述稱重傳感器安裝在可沿被測絲杠軸向方向移動的支撐臺上。
[0007]作為上述技術方案的改進，所述軸向力作用機構設置有配重塊，所述配重塊通過雙拉索與所述測試螺母連接，所述雙拉索一端對稱地連接在測試螺母圓心水平位置的兩端，且雙拉索與所述被測絲杠平行地拉伸并對應套置在一滑輪組上，所述滑輪組安裝在轉軸支架上，雙拉索的另一端緊固連接配重塊。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述固定座緊固在一凸臺上，所述尾座可沿被測絲杠軸向移動地固定在與尾座相匹配的基座上，固定座和尾座分別設置有同心固定所述被測絲杠的尖軸和頂針。
[0009]進一步，所述頂針可伸縮地設置在所述尾座的一端，尾座的另一端設置有用于控制所述頂針伸縮的手輪。
[0010]進一步，所述支撐臺架設在與所述被測絲杠平行的導軌臺上，所述導軌臺中設置有平行于被測絲杠的研磨絲杠，所述研磨絲杠上匹配設置有緊固連接支撐臺的螺母座，所述被測絲杠和研磨絲杠均連接有伺服電機。
[0011]進一步，所述稱重傳感器為荷重應變式測力傳感器，稱重傳感器的一端緊固在所述支撐臺上，稱重傳感器的另一端懸空地與所述力臂相抵接。
[0012]進一步，所述絲杠轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構設置運行在大理石制成的工作臺上。
[0013]本實用新型的有益效果是:本產品能夠保持測試螺母在軸向作用力下測量滾珠絲桿的摩擦力矩，簡易高效地對絲杠摩擦力矩的測值數(shù)據進行采集，避免受到其它力矩或作用力的干擾，實現(xiàn)高精度、高準度的滾珠絲杠摩擦力矩數(shù)據獲取，幫助提高滾珠絲杠產品的質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的安裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，本實用新型的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲杠轉動機構1、力矩測試機構2和軸向力作用機構5，所述絲杠轉動機構I上設置有用于可轉動地水平固定被測絲杠3的固定座11和尾座12，所述固定座11和尾座12分別位于被測絲杠3的兩端，所述被測絲杠3上設置有與所述軸向力作用機構5連接的測試螺母4，所述測試螺母4上設置有力臂41，所述力矩測試機構2包括有對應抵接所述力臂41的稱重傳感器21，所述稱重傳感器21安裝在可沿被測絲杠3軸向方向移動的支撐臺22上；盡管現(xiàn)有的滾珠絲杠表面摩擦系數(shù)相當小，但在壓力作用下仍會產生相應的摩擦力，因此，軸向力作用機構5給測試螺母4加載以恒定平穩(wěn)的軸向作用力，使測試螺母4與被測絲杠3之間產生相應的作用力，因而當被測絲杠3轉動時測試螺母4便會在摩擦力的作用下跟隨轉動，由此設置在測試螺母4上的力臂41相應對稱重傳感器21輸出摩擦力矩，藉由數(shù)據采集設備連接稱重傳感器21便可獲得摩擦力矩數(shù)據，同時因為測試螺母4的旋轉被稱重傳感器21所限制，故測試螺母4只能沿軸向平移，稱重傳感器21通過支撐臺22可隨測試螺母4同步平移，從而確保稱重傳感器21可持續(xù)測量摩擦力矩，支撐臺22可通過浮臺或者輪臺等方式實現(xiàn)移動，以適應測試需求提高測試精準度，同時軸向力作用機構5確保測試螺母4不偏轉，很好地避免測試受到其它作用力和力矩的干擾，保持測試數(shù)據的準確性，以助于提高滾珠絲杠的產品質量，間接提高應用滾珠絲杠工作的數(shù)控機床等設備的動態(tài)性能。
[0017]作為上述實施方式的改進，優(yōu)選地，所述軸向力作用機構5設置有配重塊51，所述配重塊51通過雙拉索52與所述測試螺母4連接，所述雙拉索52 —端對稱地連接在測試螺母4圓心水平位置的兩端，且雙拉索52與所述被測絲杠3平行地拉伸并對應套置在一滑輪組53上，雙拉索52對測試螺母4對稱地施加軸向作用力，從而有效避免因為軸向作用力施加不平衡而導致測試螺母4偏轉，以及影響摩擦力矩的測值，所述滑輪組53安裝在轉軸支架54上，雙拉索52的另一端緊固連接配重塊51，很簡單地，配重塊51的自身重量即是軸向力作用機構5所施加軸向力的大小，只要更換配重塊51或加載額外重量，便可改變所施加軸向力的大小，且軸向力保持恒定，有效防止讓測值發(fā)生波動干擾，簡單有效地實現(xiàn)軸向力持續(xù)穩(wěn)定的施加，確保摩擦力矩測試準確。
[0018]作為上述實施方式的進一步所述，所述固定座11緊固在一凸臺13上，適當調高被測絲杠3的位置，所述尾座12可沿被測絲杠3軸向移動地固定在與尾座12相匹配的基座14上,從而調整尾座12的位置便可適應固定不同長度的滾珠絲杠，固定座11和尾座12分別設置有同心固定所述被測絲杠3的尖軸15和頂針17，尖軸15和頂針17的尖端同時頂置于被測絲杠3的兩端軸心處，最大程度地減少其轉動阻力，而且只要尖軸15或頂針17任一進行轉動均可帶動被測絲杠3，故可通過尖軸15或頂針17連接電機等驅動裝置，從而由驅動裝置帶動被測絲杠3。
[0019]進一步，所述頂針17可伸縮地設置在所述尾座12的一端，尾座12的另一端設置有用于控制所述頂針17伸縮的手輪18，便于藉由手輪18微調頂針17頂緊被測絲杠3。
[0020]進一步，作為一種優(yōu)選方案，所述支撐臺22架設在與所述被測絲杠3平行的導軌臺23上，所述導軌臺23中設置有平行于被測絲杠3的研磨絲杠24，所述研磨絲杠24上匹配設置有緊固連接支撐臺22的螺母座25，所述被測絲杠3和研磨絲杠24均連接有伺服電機6，使用伺服電機6同步驅動被測絲杠3和研磨絲杠24，從而使得測試螺母4和螺母座25以相同的軸向速度運動，而且研磨絲杠24可確保運動的平穩(wěn)性以及運動精度，更好地保證摩擦力矩測試準確。
[0021]進一步，所述稱重傳感器21為荷重應變式測力傳感器，在伺服電機6等同步裝置保證測試螺母4和螺母座25同步運動的條件下，稱重傳感器21的一端緊固在所述支撐臺22上，稱重傳感器21的另一端懸空地與所述力臂41相抵接，以精確測量滾珠絲杠的滾動摩擦力矩。
[0022]進一步，所述絲杠轉動機構1、力矩測試機構2和軸向力作用機構5設置運行在大理石制成的工作臺上，有效避免各個機構、構件之間的信號干擾。
[0023]以上所述，只是本實用新型的較佳實施方式而已，但本實用新型并不限于上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本實用新型的技術效果，都應落入本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:包括絲杠轉動機構(I)、力矩測試機構(2)和軸向力作用機構(5)，所述絲杠轉動機構(I)上設置有用于可轉動地水平固定被測絲杠(3 )的固定座(11)和尾座(12 )，所述固定座(11)和尾座(12 )分別位于被測絲杠(3)的兩端，所述被測絲杠(3)上設置有與所述軸向力作用機構(5)連接的測試螺母(4)，所述測試螺母(4)上設置有力臂(41)，所述力矩測試機構(2)包括有對應抵接所述力臂(41)的稱重傳感器(21)，所述稱重傳感器(21)安裝在可沿被測絲杠(3)軸向方向移動的支撐臺(22)上。
2.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述軸向力作用機構(5 )設置有配重塊(51)，所述配重塊(51)通過雙拉索(52 )與所述測試螺母(4)連接，所述雙拉索(52) —端對稱地連接在測試螺母(4)圓心水平位置的兩端，且雙拉索(52)與所述被測絲杠(3)平行地拉伸并對應套置在一滑輪組(53)上，所述滑輪組(53)安裝在轉軸支架(54)上，雙拉索(52)的另一端緊固連接配重塊(51)。
3.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述固定座(11)緊固在一凸臺(13)上，所述尾座(12)可沿被測絲杠(3)軸向移動地固定在與尾座(12)相匹配的基座(14)上，固定座(11)和尾座(12)分別設置有同心固定所述被測絲杠(3)的尖軸(15)和頂針(17)。
4.根據權利要求3所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述頂針(17)可伸縮地設置在所述尾座(12)的一端，尾座(12)的另一端設置有用于控制所述頂針(17)伸縮的手輪(18)。
5.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述支撐臺(22)架設在與所述被測絲杠(3)平行的導軌臺(23)上，所述導軌臺(23)中設置有平行于被測絲杠(3)的研磨絲杠(24)，所述研磨絲杠(24)上匹配設置有緊固連接支撐臺(22)的螺母座(25)，所述被測絲杠(3)和研磨絲杠(24)均連接有伺服電機(6)。
6.根據權利要求5所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述稱重傳感器(21)為荷重應變式測力傳感器，稱重傳感器(21)的一端緊固在所述支撐臺(22)上，稱重傳感器(21)的另一端懸空地與所述力臂(41)相抵接。
7.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲杠摩擦力矩測試試驗裝置，其特征在于:所述絲杠轉動機構(I)、力矩測試機構(2)和軸向力作用機構(5)設置運行在大理石制成的工作臺上。
【文檔編號】G01L3/00GK204115926SQ201420496356
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權日:2014年8月29日
【發(fā)明者】康獻民, 郭冠萍 申請人:五邑大學