一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置製造方法
2023-05-21 11:14:51 2
一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲槓轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構，所述絲槓轉動機構上設置有用於可轉動地水平固定被測絲槓的固定座和尾座，所述固定座和尾座分別位於被測絲槓的兩端，所述被測絲槓上設置有與所述軸向力作用機構連接的測試螺母，所述測試螺母上設置有力臂，所述力矩測試機構包括有對應抵接所述力臂的稱重傳感器，所述稱重傳感器安裝在可沿被測絲槓軸向方向移動的支撐臺上。本產品能夠保持測試螺母在軸向作用力下測量滾珠絲杆的摩擦力矩，簡易高效地對絲槓摩擦力矩的測值數據進行採集，避免受到其它力矩或作用力的幹擾，實現高精度、高準度的滾珠絲槓摩擦力矩數據獲取。
【專利說明】一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測量裝置，具體涉及一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置。
【背景技術】
[0002]滾珠絲槓是機電領域中得到廣泛應用的功能部件，例如應用在數控工具機的進給傳動系統中，滾珠絲槓具有導向傳動效率高、傳動平穩，同步性和精度保持性好，以及可靠性高等優點，其可將電機的旋轉運動轉變為執行部件的直線運動，從而用較小的轉矩來獲得很大的推力。滾摩擦力矩特性是滾珠絲槓加工質量、設計參數及性能的一項綜合機械工作性能指標。珠絲槓的摩擦力產生機理比較複雜，其產生是多種因素綜合作用的結果，它不僅與絲槓本身的結構尺寸、幾何精度、材料及熱處理性能有關，還與工作載荷、裝配精度、調整預緊方法、反向器選擇、潤滑條件及環境參數有關。摩擦力矩的波動直接影響到溫度以及振動的變化，測量摩擦力矩的大小，分析找出摩擦力矩波動的原因，是實現精密微量進給和精密高速進給的基礎和前提。
[0003]因此，了解滾珠絲槓摩擦力矩的產生，測量摩擦力矩的大小，分析找出摩擦力矩撥動的原因，對提高滾珠絲槓的質量具有非常重要的意義，雖然目前高精度的滾珠絲槓的摩擦力矩已經達到較小的範圍，但仍然能夠產生顯著的影響，特別是在軸向作用力下滾珠絲槓所產生的摩擦力力矩，目前還沒有相應用於測量軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩的測試
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實用新型內容
[0004]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，可以有效測量軸向作用力下滾珠絲槓的摩擦力矩，從而幫助提高滾珠絲槓的產品質量。
[0005]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:
[0006]一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲槓轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構，所述絲槓轉動機構上設置有用於可轉動地水平固定被測絲槓的固定座和尾座，所述固定座和尾座分別位於被測絲槓的兩端，所述被測絲槓上設置有與所述軸向力作用機構連接的測試螺母，所述測試螺母上設置有力臂，所述力矩測試機構包括有對應抵接所述力臂的稱重傳感器，所述稱重傳感器安裝在可沿被測絲槓軸向方向移動的支撐臺上。
[0007]作為上述技術方案的改進，所述軸向力作用機構設置有配重塊，所述配重塊通過雙拉索與所述測試螺母連接，所述雙拉索一端對稱地連接在測試螺母圓心水平位置的兩端，且雙拉索與所述被測絲槓平行地拉伸並對應套置在一滑輪組上，所述滑輪組安裝在轉軸支架上，雙拉索的另一端緊固連接配重塊。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述固定座緊固在一凸臺上，所述尾座可沿被測絲槓軸向移動地固定在與尾座相匹配的基座上，固定座和尾座分別設置有同心固定所述被測絲槓的尖軸和頂針。
[0009]進一步，所述頂針可伸縮地設置在所述尾座的一端，尾座的另一端設置有用於控制所述頂針伸縮的手輪。
[0010]進一步，所述支撐臺架設在與所述被測絲槓平行的導軌臺上，所述導軌臺中設置有平行於被測絲槓的研磨絲槓，所述研磨絲槓上匹配設置有緊固連接支撐臺的螺母座，所述被測絲槓和研磨絲槓均連接有伺服電機。
[0011]進一步，所述稱重傳感器為荷重應變式測力傳感器，稱重傳感器的一端緊固在所述支撐臺上，稱重傳感器的另一端懸空地與所述力臂相抵接。
[0012]進一步，所述絲槓轉動機構、力矩測試機構和軸向力作用機構設置運行在大理石製成的工作檯上。
[0013]本實用新型的有益效果是:本產品能夠保持測試螺母在軸向作用力下測量滾珠絲杆的摩擦力矩，簡易高效地對絲槓摩擦力矩的測值數據進行採集，避免受到其它力矩或作用力的幹擾，實現高精度、高準度的滾珠絲槓摩擦力矩數據獲取，幫助提高滾珠絲槓產品的質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是本實用新型的安裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，本實用新型的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，包括絲槓轉動機構1、力矩測試機構2和軸向力作用機構5，所述絲槓轉動機構I上設置有用於可轉動地水平固定被測絲槓3的固定座11和尾座12，所述固定座11和尾座12分別位於被測絲槓3的兩端，所述被測絲槓3上設置有與所述軸向力作用機構5連接的測試螺母4，所述測試螺母4上設置有力臂41，所述力矩測試機構2包括有對應抵接所述力臂41的稱重傳感器21，所述稱重傳感器21安裝在可沿被測絲槓3軸向方向移動的支撐臺22上；儘管現有的滾珠絲槓表面摩擦係數相當小，但在壓力作用下仍會產生相應的摩擦力，因此，軸向力作用機構5給測試螺母4加載以恆定平穩的軸向作用力，使測試螺母4與被測絲槓3之間產生相應的作用力，因而當被測絲槓3轉動時測試螺母4便會在摩擦力的作用下跟隨轉動，由此設置在測試螺母4上的力臂41相應對稱重傳感器21輸出摩擦力矩，藉由數據採集設備連接稱重傳感器21便可獲得摩擦力矩數據，同時因為測試螺母4的旋轉被稱重傳感器21所限制，故測試螺母4隻能沿軸向平移，稱重傳感器21通過支撐臺22可隨測試螺母4同步平移，從而確保稱重傳感器21可持續測量摩擦力矩，支撐臺22可通過浮臺或者輪臺等方式實現移動，以適應測試需求提高測試精準度，同時軸向力作用機構5確保測試螺母4不偏轉，很好地避免測試受到其它作用力和力矩的幹擾，保持測試數據的準確性，以助於提高滾珠絲槓的產品質量，間接提高應用滾珠絲槓工作的數控工具機等設備的動態性能。
[0017]作為上述實施方式的改進，優選地，所述軸向力作用機構5設置有配重塊51，所述配重塊51通過雙拉索52與所述測試螺母4連接，所述雙拉索52 —端對稱地連接在測試螺母4圓心水平位置的兩端，且雙拉索52與所述被測絲槓3平行地拉伸並對應套置在一滑輪組53上，雙拉索52對測試螺母4對稱地施加軸向作用力，從而有效避免因為軸向作用力施加不平衡而導致測試螺母4偏轉，以及影響摩擦力矩的測值，所述滑輪組53安裝在轉軸支架54上，雙拉索52的另一端緊固連接配重塊51，很簡單地，配重塊51的自身重量即是軸向力作用機構5所施加軸向力的大小，只要更換配重塊51或加載額外重量，便可改變所施加軸向力的大小，且軸向力保持恆定，有效防止讓測值發生波動幹擾，簡單有效地實現軸向力持續穩定的施加，確保摩擦力矩測試準確。
[0018]作為上述實施方式的進一步所述，所述固定座11緊固在一凸臺13上，適當調高被測絲槓3的位置，所述尾座12可沿被測絲槓3軸向移動地固定在與尾座12相匹配的基座14上,從而調整尾座12的位置便可適應固定不同長度的滾珠絲槓，固定座11和尾座12分別設置有同心固定所述被測絲槓3的尖軸15和頂針17，尖軸15和頂針17的尖端同時頂置於被測絲槓3的兩端軸心處，最大程度地減少其轉動阻力，而且只要尖軸15或頂針17任一進行轉動均可帶動被測絲槓3，故可通過尖軸15或頂針17連接電機等驅動裝置，從而由驅動裝置帶動被測絲槓3。
[0019]進一步，所述頂針17可伸縮地設置在所述尾座12的一端，尾座12的另一端設置有用於控制所述頂針17伸縮的手輪18，便於藉由手輪18微調頂針17頂緊被測絲槓3。
[0020]進一步，作為一種優選方案，所述支撐臺22架設在與所述被測絲槓3平行的導軌臺23上，所述導軌臺23中設置有平行於被測絲槓3的研磨絲槓24，所述研磨絲槓24上匹配設置有緊固連接支撐臺22的螺母座25，所述被測絲槓3和研磨絲槓24均連接有伺服電機6，使用伺服電機6同步驅動被測絲槓3和研磨絲槓24，從而使得測試螺母4和螺母座25以相同的軸向速度運動，而且研磨絲槓24可確保運動的平穩性以及運動精度，更好地保證摩擦力矩測試準確。
[0021]進一步，所述稱重傳感器21為荷重應變式測力傳感器，在伺服電機6等同步裝置保證測試螺母4和螺母座25同步運動的條件下，稱重傳感器21的一端緊固在所述支撐臺22上，稱重傳感器21的另一端懸空地與所述力臂41相抵接，以精確測量滾珠絲槓的滾動摩擦力矩。
[0022]進一步，所述絲槓轉動機構1、力矩測試機構2和軸向力作用機構5設置運行在大理石製成的工作檯上，有效避免各個機構、構件之間的信號幹擾。
[0023]以上所述，只是本實用新型的較佳實施方式而已，但本實用新型並不限於上述實施例，只要其以任何相同或相似手段達到本實用新型的技術效果，都應落入本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:包括絲槓轉動機構(I)、力矩測試機構(2)和軸向力作用機構(5)，所述絲槓轉動機構(I)上設置有用於可轉動地水平固定被測絲槓(3 )的固定座(11)和尾座(12 )，所述固定座(11)和尾座(12 )分別位於被測絲槓(3)的兩端，所述被測絲槓(3)上設置有與所述軸向力作用機構(5)連接的測試螺母(4)，所述測試螺母(4)上設置有力臂(41)，所述力矩測試機構(2)包括有對應抵接所述力臂(41)的稱重傳感器(21)，所述稱重傳感器(21)安裝在可沿被測絲槓(3)軸向方向移動的支撐臺(22)上。
2.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述軸向力作用機構(5 )設置有配重塊(51)，所述配重塊(51)通過雙拉索(52 )與所述測試螺母(4)連接，所述雙拉索(52) —端對稱地連接在測試螺母(4)圓心水平位置的兩端，且雙拉索(52)與所述被測絲槓(3)平行地拉伸並對應套置在一滑輪組(53)上，所述滑輪組(53)安裝在轉軸支架(54)上，雙拉索(52)的另一端緊固連接配重塊(51)。
3.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述固定座(11)緊固在一凸臺(13)上，所述尾座(12)可沿被測絲槓(3)軸向移動地固定在與尾座(12)相匹配的基座(14)上，固定座(11)和尾座(12)分別設置有同心固定所述被測絲槓(3)的尖軸(15)和頂針(17)。
4.根據權利要求3所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述頂針(17)可伸縮地設置在所述尾座(12)的一端，尾座(12)的另一端設置有用於控制所述頂針(17)伸縮的手輪(18)。
5.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述支撐臺(22)架設在與所述被測絲槓(3)平行的導軌臺(23)上，所述導軌臺(23)中設置有平行於被測絲槓(3)的研磨絲槓(24)，所述研磨絲槓(24)上匹配設置有緊固連接支撐臺(22)的螺母座(25)，所述被測絲槓(3)和研磨絲槓(24)均連接有伺服電機(6)。
6.根據權利要求5所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述稱重傳感器(21)為荷重應變式測力傳感器，稱重傳感器(21)的一端緊固在所述支撐臺(22)上，稱重傳感器(21)的另一端懸空地與所述力臂(41)相抵接。
7.根據權利要求1所述的一種軸向作用力下滾珠絲槓摩擦力矩測試試驗裝置，其特徵在於:所述絲槓轉動機構(I)、力矩測試機構(2)和軸向力作用機構(5)設置運行在大理石製成的工作檯上。
【文檔編號】G01L3/00GK204115926SQ201420496356
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年8月29日 優先權日:2014年8月29日
【發明者】康獻民, 郭冠萍 申請人:五邑大學