[发明专利]一种基于伺服电机的齿轮丝杠式板材变比例加载双拉试验系统

摘要

本发明公开了一种基于伺服电机的齿轮丝杠式板材变比例加载双拉试验系统，包括支撑座子系统、动力输送子系统和拉伸夹持子系统；所述支撑座子系统包括底板、电机固定座、支撑架、工作台和轴承座；所述动力输送子系统包括伺服电机、伺服控制器、齿形带、主动直齿轮、主动齿轮轴、主动锥齿轮、辅助锥齿轮、从动锥齿轮、齿轮壳和丝杠轴；所述拉伸夹持子系统包括样件夹头、力传感器和滚珠丝杠螺母。本发明通过伺服电机驱动，结合锥齿轮结构及滚珠丝杠结构，达到变比例加载双向拉伸的目的，具有结构简单、使用方便、经济使用等优点，能够实现较大范围变比例加载，同时能够保证准确试验结果的获取，可推广至实际的工程应用。

主权项

1.一种基于伺服电机的齿轮丝杠式板材变比例加载双拉试验系统，其特征在于，包括：支撑座子系统，是主要由底板(1)、电机固定座(2)、支撑架(3)、工作台(4)和轴承座(5)构成的所述变比例加载双拉试验系统的主体架构；所述底板(1)十字型板结构，具有矩形中心部Ⅰ及沿矩形中心部Ⅰ四边水平方向向外延伸的延伸部Ⅰ；所述支撑板(3)分别成对设置在所述延伸部Ⅰ上表面宽度方向的两侧位置上，且靠近所述矩形中心部Ⅰ；在其中一侧的所述延伸部Ⅰ上设有所述电机固定座(2)；所述工作台(4)具有与所述底板(1)相匹配的十字型板结构，固定在所述支撑板(3)的上表面上，所述工作台(4)的延伸部Ⅱ上分别设有滑槽(10)，矩形中心部Ⅱ上设有齿轮壳安装部；所述轴承座(5)设置在所述延伸部Ⅱ的外端上；动力输送子系统，包括安装在所述电机固定座(2)上的伺服电机(13)、设置在与所述伺服电机(13)同侧的且用于实现样件不同应变速率的精确控制的伺服控制器(14)、传动齿轮组及与所述传动齿轮组配合的丝杠轴(22)；所述传动齿轮组包括穿过所述工作台(4)且下端安装主动齿轮(16)上端安装主动锥齿轮(18)的主动齿轮轴(17)及安装于所述伺服电机(13)和所述主动齿轮(16)间的用于实现动力传动的齿形带(15)，所述主动锥齿轮(18)与四个从动锥齿轮(20)配合且带动所述从动锥齿轮(20)转动，辅助锥齿轮(19)通过轴承安装于齿轮壳(21)上与所述从动锥齿轮(20)配合，所述从动锥齿轮(20)通过轴承安装于所述齿轮壳(21)上，带动与所述冲动锥齿轮(20)连接的所述丝杠轴(22)转动，所述丝杠轴(22)通过轴承安装在所述轴承座(5)上，所述齿轮壳(21)安装在所述工作台(4)上的齿轮壳安装部上；拉伸夹持子系统，包括样件夹头(23)、力传感器(24)和滚珠丝杠螺母(25)，所述样件夹头设有多个用于安装固定样件的样件安装孔(26)；所述滚珠丝杠螺母(25)为长方体，内部设有由循环滚珠组成的并与所述丝杠轴(22)上的外螺纹配合的内螺纹，所述丝杠轴(22)和所述滚珠丝杠螺母(25)构成滚珠丝杠机构；所述滚珠丝杠螺母(25)下方与所述工作台(4)上的滑槽(10)配合，在所述丝杠轴(22)带动下沿所述滑槽(10)运动；所述力传感器(24)通过螺栓紧固连接在所述样件夹头(23)与所述滚珠丝杠螺母(25)之间。