[發明專利]雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺

無效

• 申請號: 201010115927.1
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN101769805A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 康獻民
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: G01L3/00
• 分類號: G01L3/00;G01L5/24;G01M13/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李柏林

技術領域

本發明涉及一種雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺。

背景技術

滾珠絲杠副是在絲杠與螺母旋合螺旋槽之間放置適量滾珠作為中間傳動體，借助滾珠返回通道，構成滾珠在閉合回路中循環的螺旋傳動機構。在數控機床的進給傳動系統中，經常采用滾珠絲杠作為傳動元件，其作用是將伺服電機的旋轉運動轉變為運動執行件（刀架或工作臺）的直線運動，用較小的轉矩可獲得很大的推力。

由于滾珠絲杠副具有摩擦阻力小，傳動效率高（92?%~98?%）的優點，因此在機電一體化系統中得到廣泛應用。滾珠絲杠副的軸向剛度、預緊力和運行轉速對絲桿的工作效果有較大的影響，而對激勵源分析則是這一研究工作的重要內容之一。

滾珠絲杠副的摩擦力矩是反映滾珠絲杠副加工質量、設計參數及性能的一項綜合機械工作性能指標，它直接影響滾珠絲杠副的流暢性和平穩性。滾珠絲杠副運轉是否平穩，主要取決于滾珠絲杠副預緊轉矩的變動量，不同轉速下滾珠絲杠副中滾珠鏈運動的流暢性不同。這些都直接影響到能量的損耗、溫度的變化以及噪聲、振動的變化。因此，了解滾珠絲杠副摩擦力矩的產生機理，測量摩擦力矩的大小，分析找出摩擦力矩波動的原因，對提高滾珠絲杠副產品質量和提升數控機床的動態性能具有非?，F實的意義。然而，目前還沒有出現用于測量滾珠絲杠副摩擦力矩大小的測試裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺，可以有效測量滾珠絲杠副摩擦力矩的大小，以助于提高滾珠絲杠副產品質量和提升數控機床的動態性能。

為了解決上述技術問題，本發明的雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺，包括基座以及安裝在基座上由控制系統控制的第一、第二伺服電機，所述第一伺服電機用于帶動待測試滾珠絲杠，第二伺服電機帶動有基準滾珠絲杠，基準滾珠絲杠的兩側分別安裝有直線導軌，兩直線導軌上部安裝有工作臺，該工作臺與基準滾珠絲杠上的基準螺母相固定，工作臺上安裝有測力傳感器，有用于安裝在待測試滾珠絲杠的螺母上的螺母套，螺母套上設置有與測力傳感器的檢測端相接觸的懸臂，所述基座上安裝有滑軌，滑軌上配合安裝有可沿其移動的滑動座，該滑動座的端部設置有可伸縮的頂針，滑動座的另一端設置有用于控制頂針伸縮的手輪。

作為上述技術方案的改進，所述第一伺服電機的轉軸端部安裝有轉盤，轉盤上設置有用于夾持待測試滾珠絲杠端部的鎖緊機構，該鎖緊機構包括與轉盤相固定的定位圈，定位圈上設置有緊鎖螺釘。

本發明的有益效果是：這種雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺由于采用了上述結構，將待測試滾珠絲杠與第一伺服電機接合后，通過控制系統調節第一、第二伺服電機的工作參數，使得基準滾珠絲杠與待測試滾珠絲杠的螺母以相同的軸向速度運動，利用測力傳感器采集得到待測試滾珠絲杠的摩擦力矩的對應信號，實現有效測量滾珠絲杠副摩擦力矩的大小，以助于提高滾珠絲杠副產品質量和提升數控機床的動態性能。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明另一個角度的結構示意圖。

具體實施方式

參照圖1、圖2，本發明的雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺，包括基座1以及安裝在基座1上由控制系統控制的第一、第二伺服電機2、3，所述第一伺服電機2用于帶動待測試滾珠絲杠，第二伺服電機3帶動有基準滾珠絲杠4，基準滾珠絲杠4的兩側分別安裝有直線導軌5，兩直線導軌5上部安裝有工作臺6，該工作臺6與基準滾珠絲杠4上的基準螺母7相固定，工作臺6上安裝有測力傳感器8，有用于安裝在待測試滾珠絲杠的螺母上的螺母套9，螺母套9上設置有與測力傳感器8的檢測端81相接觸的懸臂10。這種雙杠滾珠絲杠摩擦力矩特性測試試驗臺由于采用了上述結構，將待測試滾珠絲杠與第一伺服電機2接合后，通過控制系統調節第一、第二伺服電機2、3的工作參數，使得基準滾珠絲杠與待測試滾珠絲杠的螺母以相同的軸向速度運動，利用測力傳感器8采集得到待測試滾珠絲杠的摩擦力矩的對應信號，實現有效測量滾珠絲杠副摩擦力矩的大小，以助于提高滾珠絲杠副產品質量和提升數控機床的動態性能。