[發明專利]一種滾珠絲杠副加載試驗裝置及試驗方法

有效

• 申請號: 202110033751.3
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112649194B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 林明星;趙佳佳;吳筱堅;宋現春;榮柏松
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01M13/025
• 分類號: G01M13/025
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

本發明公開了一種滾珠絲杠副加載試驗裝置及試驗方法，解決了現有技術中存在試驗獲得參數準確度較低的問題，具有可有效獲得加載過程中參數的有益效果，具體方案如下：一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，包括滾珠絲杠，滾珠絲杠通過螺母副設置至少一塊工作臺板，滾珠絲杠可安裝試驗螺母，試驗螺母端部至少一側與支撐件連接，工作臺板與支撐件之間設置伸縮器，伸縮器與一側的工作臺板之間設置壓力傳感器，伸縮器的設置方向與滾珠絲杠的設置方向相互平行，通過伸縮器向試驗螺母端部施加荷載。

技術領域

本發明涉及滾珠絲杠領域，尤其是一種滾珠絲杠副加載試驗裝置及試驗方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息，不必然構成在先技術。

隨著航空航天等國防工業領域以及深海作業裝備的飛速發展，如航天飛行器艙門的開閉、飛機起落架的收放、太陽能電池板的展開、注塑機械合模控制、深海作業的機械手臂擺動以及核電站閥門的開關等許多重要應用場合都采用滾珠絲杠副作為傳動元件。以滾珠絲杠副組成的機電伺服傳動機構要求具有較小的結構尺寸，并且在沖擊載荷、高承載、短時過載、軸徑向復合載荷工作條件下對滾珠絲杠副傳動系統的剛度、精度、抗沖擊能力、傳動穩定性、可靠性等都提出了更高的要求。

傳統的滾珠絲杠承載特性主要采用油缸加載、電機力矩加載、磁粉致動器加載試驗獲取,這些加載方式在滾珠絲杠副模擬試驗臺設計研發中得到廣泛應用，發明人發現，基于通用的滾珠絲杠設計理論結合經驗設計仍是目前該極端工況下滾珠絲杠設計和選用的主要方法，其設計的合理性和可靠性無法得到保證，現有技術中因試驗結構設置不合理，加載輸出力響應過慢，影響到獲得相關運行參數的準確度，尤其是無法獲得短時重載及瞬時過載沖擊滾珠絲杠副的有效運行參數；影響短時重載及瞬時過載沖擊工況下滾珠絲杠副產品的開發及性能優化。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的是提供一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，實現滾珠絲杠副復雜加載工況下綜合性能試驗。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，包括滾珠絲杠，滾珠絲杠通過螺母副設置至少一塊工作臺板，滾珠絲杠可安裝試驗螺母，試驗螺母端部至少一側與支撐件連接，工作臺板與支撐件之間設置伸縮器，伸縮器與一側的工作臺板之間設置壓力傳感器，伸縮器的設置方向與滾珠絲杠的設置方向相互平行，通過伸縮器向試驗螺母端部施加荷載。

上述的試驗裝置，伸縮器設于試驗螺母一端與工作臺板之間，伸縮器張開運動，即可向試驗螺母端部施加軸向荷載，并由壓力傳感器實現力的測量，由此可實現對試驗螺母軸向荷載的試驗，通過多個伸縮器可實現對試驗螺母的偏轉力矩或對稱力矩的施加，實現不同工況的試驗模擬。

如上所述的一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，所述工作臺板設置兩塊，相鄰兩塊工作臺板之間間隔設定距離設置，各工作臺板分別與螺母副固定。

如上所述的一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，所述試驗螺母的側部設置至少兩個所述的伸縮器，分別為第一伸縮器和第二伸縮器，第一伸縮器與第一支撐件連接，第二伸縮器與第二支撐件連接；

第一支撐件和第二支撐件分別設于試驗螺母一端的兩側，并分別與試驗螺母固定連接，試驗螺母端部為法蘭端，通過法蘭端實現與第一支撐件和第二支撐件的固連。

如上所述的一種滾珠絲杠副加載試驗裝置，還包括可安裝于所述試驗螺母徑向方向的第三伸縮器，第三伸縮器通過支撐座支撐，第三伸縮器與支撐座之間設置第三壓力傳感器，通過第三伸縮器向試驗螺母施加徑向荷載，并通過第三壓力傳感器實現力的測量；

支撐座的端部通過所述工作臺板支撐，支撐座與工作臺板垂直設置，并與第三伸縮器垂直設置，使得第三伸縮器的長度方向與工作臺板的長度方向一致。