[實用新型]一種滾珠絲杠副磨損測量試驗臺

有效

• 申請號: 201520208079.7
• 申請日: 2015-04-08
• 公開（公告）號: CN204556253U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 湯文成;徐楠楠;李建勛;徐向紅
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01M13/02
• 分類號: G01M13/02;G01N3/56
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳琛

技術領域

本實用新型屬于滾珠絲杠副動力學性能技術領域，具體涉及滾珠絲杠副磨損量測試實驗臺。

背景技術

精密滾珠絲杠副是數控機床的關鍵功能部件，其制造水平的高低在很大程度上決定了數控機床的精度高低。滾珠絲杠副在使用一定時間后，表面材料會有部分剝落，滾珠和軌道產生間隙，直接影響機床等設備使用精度。滾珠和軌道的外形尺寸、材料技術、加工工藝、所使用的工況是正確理解絲杠力學性能、磨損、壽命的關鍵。通常人們拆開磨損的絲杠區測量絲杠副的磨損量，費時費力，且多次拆裝，多次測量絲杠副的磨損量，容易直接損傷絲杠，重復裝配可能產生新的精度誤差，且拆開后容易導致裝配不上或者裝配很麻煩。

因此，實現絲杠副在不拆的情況下進行力學性能多項目的實驗測試是十分必要的，而相關的實驗測試裝置的開發是不可缺少的。隨著機械產品、數控機床向高速化、高精度化、復合化與環保化方向發展，對滾珠絲杠副的性能提出了越來越高的要求。絲杠副磨損量隨著實驗數據的缺少，對絲杠副力學模型的研究產生不利的影響。磨損量是滾珠絲杠副的重要的使用性能參數，它直接影響到定位精度、使用壽命能量的損耗、溫度的變化(過分的溫升將導致潤滑劑惡化、磨損加劇，甚至導致工作表面燒傷)以及噪聲、振動的變化，因此磨損量的實時測量是滾珠絲杠副很有必要。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種滾珠絲杠副磨損測量試驗臺，結構簡單，在不拆開滾珠絲杠的前提下，能間接測量滾珠絲杠磨損量，且能多次測量不同時期的滾珠絲杠副磨損量，保證了絲杠完好無損且測試方便易行，結果可靠。

本實用新型的技術方案是：一種滾珠絲杠副磨損測量試驗臺，包括底板，各帶一滑塊的兩平行設置于底板上方兩側端部的導軌，與導軌垂直、固定安裝于兩滑塊上的滑板，所述滑板上開設有一個安裝孔，滾珠絲杠副穿過安裝孔，絲杠螺帽與安裝孔固定連接，絲杠軸與導軌平行；所述絲杠軸一端穿過軸承座與聯軸器連接，聯軸器另一端連接伺服電機；所述伺服電機一側安裝有運動方向與滾珠絲杠副一致的恒力輸出裝置；所述滑板底部設置有位移傳感器。

進一步的，所述恒力輸出裝置底部設置有墊塊二，所述軸承座底部設置有墊塊一。

進一步的，所述滑板下方設置有與位移傳感器滑動連接的位移傳感器導向板，所述位移傳感器導向板與導軌平行。

進一步的，所述恒力輸出裝置為RCP2-RA10C-I-86P-2.5-50-P2-P-B型號電缸。自帶測量電缸推桿位移距離的功能，能夠在電缸的推桿推出并以恒力壓在滑板上的同時，測量出推桿位移數值。

本實用新型的有益效果：與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：本實用新型是滾珠絲杠副磨損量測量試驗臺，間接地實時測量絲杠副磨損量。通常，人們需要拆開磨損后的絲杠，費時費力，且多次拆裝，多次測量絲杠副的磨損量，這樣容易直接損傷絲杠、重復裝配可能產生新的精度誤差，且拆開后容易導致裝配不上或者裝配很麻煩。實驗測試數據就會要求絲杠副磨損過程里進行多次測量，記錄數值，比較數值。在不拆開滾珠絲杠的前提下，本實用新型裝置能間接測量滾珠絲杠磨損量，這種測量方法在業界還是首次。由于絲杠副工作工況的復雜性和多樣性，本技術能多次測量磨損量，保證了絲杠完好無損且測試方便易行，結果可靠。伺服電機使絲杠按照實驗要求速度和加速度平穩運行。高精度的位移傳感器嚴格控制絲杠行程范圍和起停位置。恒力輸出裝置高精度恒力推力給絲杠螺母所需的預緊力，其測試精度主要取決于力傳感器和位移傳感器，因此測試精度相對較高，例如高精度的電缸等裝置能夠滿足測試的精度要求。

本實驗臺的組件較少，且結構簡單，因此加工成本較低，操作簡單；此外，本裝置的各組件尺寸較小，因此攜帶方便。

附圖說明

圖1是測試實驗臺示意圖。

圖2是測試實驗臺剖視圖。

圖3是底板結構示意圖。

圖4是導軌結構示意圖。

圖5是滑塊結構示意圖。

圖6是滑板示意圖。

圖7是伺服電機結構示意圖。

圖8是聯軸器示意圖。

圖9是軸承座結構示意圖。

圖10是墊板一結構示意圖。

圖11是絲杠軸結構示意圖。

圖12是絲杠螺帽結構示意圖。

圖13是位移傳感器結構示意圖。

圖14是恒力輸出裝置結構示意圖。

圖15是墊塊二結構示意圖。

圖16是電機固定座結構示意圖。