[發明專利]滾珠絲杠副精度保持性試驗裝置與方法

有效

• 申請號: 201210067846.8
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102620929A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 陶衛軍;馮虎田;歐屹;王禹林;李春梅;韓軍;沈嘉禾
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

1.一種滾珠絲杠副精度保持性試驗裝置，其特征在于，包括床身[1]、同步帶傳動機構[2]、交流伺服電動機[3]、減速器[4]、頭架[5]、扭矩傳感器[6]、直線導軌[8]、被測絲杠[9]、螺母座[10]、螺母[11]、第一組滑塊[12]、推板[13]、尾架[14]、固定板[15]、支撐板[16]、拉壓力傳感器[17]、擋板[18]、液壓缸[20]、第二組滑塊[22]、液壓缸伸出桿[23]、滑板[26]；

頭架[5]固定安裝在床身[1]的一端，減速器[4]固定安裝在頭架[5]上，交流伺服電機[3]固定在減速器[4]的上方，該交流伺服電機[3]的輸出軸通過同步帶傳動機構[2]與減速器[4]的輸入軸相連接，該減速器[4]的輸出軸通過固連于頭架[5]上的扭矩傳感器[6]與穿過頭架[5]一側支板的被測滾珠絲杠[9]相連接，該被測滾珠絲杠[9]的另一端置于尾架[14]上的安裝孔內并能旋轉，該尾架[14]與固定板[15]相固連，該固定板[15]與第二組滑塊[22]相固連，所述第二組滑塊[22]的數量為兩個且分別鎖緊在兩根導軌[8]上，所述兩根導軌[8]固定安裝在床身[1]上并與被測滾珠絲杠[9]的軸線平行，螺母[11]穿在被測滾珠絲杠[9]上并與螺母座[10]相固連，該螺母座[10]固定于滑板[26]上，所述滑板[26]與第一組滑塊[12]固定連接，所述第一組滑塊[12]的數量為兩個且分別安裝在兩根導軌[8]上，所述螺母[11]與滑板[26]在被測滾珠絲杠[9]旋轉的驅動下帶動第一組滑塊[12]一起在導軌[8]上移動；

兩個液壓缸[20]尾部通過兩個拉壓力傳感器[17]與固連在床身[1]上的擋板[18]固定連接，兩個固定安裝于床身[1]上的支撐板[12]位于兩個液壓缸[20]的下方并對該兩個液壓缸[20]起支撐作用，該兩個液壓缸[20]的伸縮桿[23]與推板[13]相固連，該推板[13]與滑板[26]相固連，所述液壓缸[20]的伸縮桿[23]把平行于被測滾珠絲杠[9]軸線方向的推力或拉力加載到滑板[26]和螺母[11]上。

2.根據權利要求1所述的滾珠絲杠副精度保持性試驗裝置，其特征在于，該裝置還包括圓光柵[7]、光柵尺安裝板[19]、長光柵尺[21]、拖鏈[24]和光柵尺讀數頭[25]，所述圓光柵[7]固連在被測滾珠絲杠[9]的軸上并與該被測滾珠絲杠[9]同步旋轉，實現對被測滾珠絲杠[9]的旋轉角度和旋轉速度的檢測；光柵尺安裝板[19]固定安裝于床身[1]上并與兩根導軌[8]相平行，長光柵尺[21]固定安裝在光柵尺安裝板[19]上，與長光柵尺[21]相配套的讀數頭[25]與滑板[26]相固連且隨滑板[26]一起移動，實現對螺母[11]和滑板[26]的軸向位移的檢測；所述讀數頭[25]固連拖鏈[24]的一端，該讀數頭[25]的連接電纜置于拖鏈[24]內，所述拖鏈[24]的另一端固定于床身[1]上。

3.一種利用權利要求1所述滾珠絲杠副精度保持性試驗裝置的實驗方法，其特征在于，包括以下步驟；

步驟1、確定被測滾珠絲杠[9]的型號和精度保持性喪失時的行程誤差邊界值，設定試驗中的交流伺服電機[3]的轉速與液壓缸[20]的加載力，將被測滾珠絲杠[9]和螺母[11]安裝到試驗臺上，確定尾架[14]的位置并將第二組滑塊[22]鎖緊在兩根導軌[8]上，完成試驗前的控制與檢測系統的準備工作；

步驟2、控制系統驅動交流伺服電機[3]旋轉，從而帶動被測滾珠絲杠[9]驅動螺母[11]和滑板[26]一起沿兩根導軌[8]來回往復移動，同時控制兩個液壓缸[20]的加載力達到設定值并保持不變；在此過程中由圓光柵[7]、長光柵尺[21]和讀數頭[25]對絲杠螺母傳動中的行程誤差進行動態檢測；在檢測的行程誤差超出其精度保持性喪失的邊界值時，確認該被測絲杠[9]已喪失精度保持性；控制系統控制交流伺服電機[3]停轉，該被測滾珠絲杠[9]的精度保持性試驗完畢；

步驟3、確定該被測絲杠[9]的精度保持性指標，并對其進行變化特性進行分析，打印試驗結果。