[發(fā)明專利]一種可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法

有效

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• 申請日: 2018-02-04
• 公開（公告）號: CN108362452B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬尚君;雷鑫;劉更
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01M5/00
• 分類號: G01M5/00;G01M13/025
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：提供支撐機構(gòu)(1)、加載機構(gòu)(2)、拉壓力傳感器(301)、液壓缸(303)、復(fù)合控制器(304)、載荷指令(305)、直線光柵尺(4)、分析計算機(5)和標(biāo)定桿(6)，將所述標(biāo)定桿(6)沿軸線方向安裝于支撐機構(gòu)(1)與加載機構(gòu)(2)之間；通過液壓缸(303)對標(biāo)定桿(6)施加恒定外載，通過拉壓力傳感器(301)與直線光柵尺(4)的輸出數(shù)據(jù)計算得到安裝標(biāo)定桿(6)時整個測量裝置中的靜剛度值，標(biāo)定桿(6)沿軸線方向安裝于支撐機構(gòu)(1)與加載機構(gòu)(2)之間，拉壓力傳感器(301)通過數(shù)據(jù)傳輸(302)給復(fù)合控制器(304)，輸入載荷指令(305)通過復(fù)合控制器(304)來控制液壓缸(303)的輸出軸向力，同時拉壓力傳感器(301)可對復(fù)合控制器進行反饋調(diào)節(jié)，以得到可靠的軸向輸出載荷，完成預(yù)緊載荷的初始設(shè)置后，對拉壓力傳感器(301)與直線光柵尺(4)的讀數(shù)進行調(diào)零，通過調(diào)整載荷指令(305)使得加載系統(tǒng)(3)以一定間隔對標(biāo)定桿(6)施加軸向階梯載荷，每次加載均需在拉壓力傳感器(301)讀數(shù)和直線光柵尺(4)讀數(shù)穩(wěn)定一段時間后再進行下一步載荷的施加；

步驟S2：支撐機構(gòu)(1)、加載機構(gòu)(2)與被測件標(biāo)定桿(6)為串聯(lián)關(guān)系，計算求得支撐機構(gòu)(1)與加載機構(gòu)(2)總的靜剛度值；步驟S3：提供行星滾柱絲杠(7)，拆除標(biāo)定桿(6)，安裝被測件行星滾柱絲杠(7)，對行星滾柱絲杠(7)施加軸向恒定外載，測得該狀態(tài)下整個測量裝置總的靜剛度；同理，應(yīng)用串聯(lián)結(jié)構(gòu)各組件剛度值之間的關(guān)系即可計算得到行星滾柱絲杠(7)的軸向靜剛度值；

步驟S4：對行星滾柱絲杠(7)施加軸向正弦外載荷頻率，測得安裝行星滾柱絲杠(7)時整個測量裝置的動剛度值；在進行行星滾柱絲杠(7)軸向動剛度的計算時，將支撐件和加載機構(gòu)的總的動剛度值簡化為其靜剛度值并代入計算；同樣利用串聯(lián)結(jié)構(gòu)各組件剛度之間的關(guān)系，即可求得行星滾柱絲杠(7)的軸向動剛度值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法，其特征在于，步驟S2中，支撐機構(gòu)與加載機構(gòu)總的靜剛度值通過公式(1)計算求得：

其中，k_{靜總_標(biāo)}為步驟S1測量所得，利用拉壓力傳感器與直線光柵尺的輸出數(shù)據(jù)與胡克定律可求得代入上式即可求得支撐機構(gòu)與加載機構(gòu)總的靜剛度值k_臺；步驟S3中，對行星滾柱絲杠進行預(yù)加載、階梯加載與卸載，對拉壓力傳感器的讀數(shù)F_{靜總_PRSM}與直線光柵尺的讀數(shù)x_{靜總_PRSM}進行實時的采集并存儲于分析計算機；

同理可得，

代入步驟S1即可求得行星滾柱絲杠的軸向靜剛度k_{靜_PRSM}。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法，其特征在于，步驟S3中安裝被測件行星滾柱絲杠時，利用止轉(zhuǎn)裝置限定行星滾柱絲杠的旋轉(zhuǎn)自由度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法，其特征在于，所述止轉(zhuǎn)裝置為在行星滾柱絲杠的支撐端用脹緊套將絲杠脹緊以防止行星滾柱絲杠轉(zhuǎn)動。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于行星滾柱絲杠的軸向靜動剛度測量的測量方法，其特征在于，步驟S4中，在計算行星滾柱絲杠軸向動剛度時，將除被測件外的測量結(jié)構(gòu)總的動剛度值簡化為相應(yīng)的靜剛度值。