[發(fā)明專利]彈簧加載式直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310683910.X
• 申請(qǐng)日: 2013-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN103698116A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉更;賀繼鵬;佟瑞庭;馬尚君;王海偉;吳立言;谷文韜;劉嵐;楊小輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量高低溫環(huán)境下兩端球鉸安裝式直線機(jī)電作動(dòng)器性能的機(jī)械裝置，具體是一種彈簧加載式直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

現(xiàn)有技術(shù)

目前，廣泛應(yīng)用的作動(dòng)系統(tǒng)主要有機(jī)電、液壓、氣壓和機(jī)械作動(dòng)系統(tǒng)。直線機(jī)電作動(dòng)器以其頻響快、高可靠性、高精度、高效率、體積小、重量輕和維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)逐步取代其他三種作動(dòng)系統(tǒng)而成為未來作動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的主流，并廣泛應(yīng)用于航空航天、數(shù)控機(jī)床、工業(yè)控制等軍民領(lǐng)域。直線機(jī)電作動(dòng)器的作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，其主要由控制系統(tǒng)、電機(jī)、減速機(jī)和運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)（滾珠絲杠或滾柱絲杠）組成。直線機(jī)電作動(dòng)器的性能直接影響其直線作動(dòng)精度、響應(yīng)速度以及效率等，當(dāng)工作在高溫環(huán)境下時(shí)，其作動(dòng)性能會(huì)受到嚴(yán)重的影響。所以，為確保直線作動(dòng)器在高溫環(huán)境下可以正常工作，有必要對(duì)其高溫作動(dòng)性能進(jìn)行測(cè)量。

現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)對(duì)直線機(jī)電作動(dòng)器的性能測(cè)試中，主要集中在對(duì)單獨(dú)部件的測(cè)量，如文獻(xiàn)“預(yù)緊力對(duì)滾珠絲杠副摩擦力矩波動(dòng)的影響分析及實(shí)驗(yàn)”對(duì)滾珠絲杠副的摩擦力矩進(jìn)行了測(cè)試。直線機(jī)電作動(dòng)器是由多個(gè)部件組成的系統(tǒng)，對(duì)單個(gè)部件的測(cè)量不能反映作動(dòng)器整體的性能。國(guó)內(nèi)對(duì)直線機(jī)電作動(dòng)器整體性能的測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)較少，且采用液壓加載，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)困難。國(guó)外已有直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，如文獻(xiàn)“Experimental?and?Analytical?Development?of?Health?Management?for?Electro-Mechanical?Actuators”采用機(jī)電作動(dòng)器作為加載裝置，對(duì)被測(cè)直線機(jī)電作動(dòng)器的尺寸要求相對(duì)固定，當(dāng)測(cè)量不同規(guī)格的直線機(jī)電作動(dòng)器時(shí)，調(diào)整比較困難。尤其在高低溫環(huán)境時(shí)，對(duì)加載機(jī)電作動(dòng)器的控制和性能要求較高，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品很難滿足要求，成本較高，且導(dǎo)致高低溫缸內(nèi)布線的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用液壓加載時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難和易污染，對(duì)不同規(guī)格的直線機(jī)電作動(dòng)器適應(yīng)性差，加載裝置難以滿足高溫環(huán)境的要求，增加高溫缸內(nèi)布線的復(fù)雜性，本發(fā)明提出了一種彈簧加載式直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，用于測(cè)量高溫環(huán)境下兩端球鉸安裝式直線機(jī)電作動(dòng)器性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種彈簧加載式直線機(jī)電作動(dòng)器性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)臺(tái)，主要包括：基礎(chǔ)平臺(tái)1、安裝架a2、拉桿3、螺母組件4、彈簧5、加載板6、直線軸承7、導(dǎo)向桿8、導(dǎo)向桿固定組件9、安裝架b10、止轉(zhuǎn)板11、力傳感器12、后端連接塊13、銷a14、位移傳感器安裝組件15、被測(cè)直線機(jī)電作動(dòng)器16、位移傳感器組件17、連接桿18、銷b19和前端連接塊20；

基礎(chǔ)平臺(tái)1用來安裝和支撐整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)零部件，其上加工有T型槽，用來固定安裝架a2、導(dǎo)向桿固定組件9和安裝架b10；

安裝架a2和安裝架b10通過螺栓固定在基礎(chǔ)平臺(tái)1的兩端；拉桿3上加工有外螺紋且兩端均加工成方形型面，多根拉桿3對(duì)稱分布在安裝架a2和安裝架b10之間的兩側(cè)，依次穿過安裝架a2、加載板6和安裝架b10上的通孔且與通孔存在間隙，每根拉桿兩端分別用兩個(gè)六角螺母鎖緊，構(gòu)成整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的內(nèi)力系統(tǒng)；兩個(gè)止轉(zhuǎn)板11分別通過內(nèi)六角螺栓對(duì)稱安裝在安裝架a2和安裝架b10之間的兩側(cè)；螺母組件4由特殊六角螺母21、深溝球軸承22和擋板23組成，特殊六角螺母21的一個(gè)外平面上伸出一根軸，軸的端面加工有螺紋孔，深溝球軸承22通過過盈配合安裝在特殊六角螺母21的軸上并與軸肩止靠，擋板23的凸臺(tái)壓在深溝球軸承22的內(nèi)圈端面上，另一端則靠特殊六角螺母21的軸端面的螺栓壓緊在特殊六角螺母21的伸出軸上；每根拉桿3兩端的外螺紋上依靠特殊六角螺母21的內(nèi)螺紋分別安裝有兩個(gè)螺母組件4，每個(gè)螺母組件4的深溝球軸承22外圈通過間隙配合分別安裝在止轉(zhuǎn)板11的止轉(zhuǎn)槽內(nèi)止轉(zhuǎn)；兩根彈簧5套在拉桿3上并對(duì)稱分布于加載板6的兩側(cè)，其一端壓在加載板6的端面上，另一端壓在特殊六角螺母21的端面上。

導(dǎo)向桿固定組件9由底座24和上壓板25組成，底座24依靠螺栓安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)1上，上壓板25和底座24通過內(nèi)六角螺栓固連，且保證底座24的半圓孔和上壓板25的半圓孔對(duì)齊；兩根導(dǎo)向桿8的兩端分別壓緊在四組底座24和上壓板25組成的圓孔中；兩個(gè)直線軸承7分別安裝在兩根導(dǎo)向桿8上，其外圈分別依靠過盈配合安裝在加載板6上的兩個(gè)通孔內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)加載板6的導(dǎo)向作用；所述加載板6上通孔、直線軸承7的內(nèi)外圈以及導(dǎo)向桿均同軸。

后端連接塊13固定在加載板6上；銷a14端部小段外螺紋與后端連接塊13凸臺(tái)的內(nèi)螺紋配合；