[发明专利]一种滚动直线导轨额定动载荷及寿命试验装置

说明书

技术领域

本发明属于机械装置使用寿命测试技术领域，特别是一种滚动直线导轨额定动载荷及寿命试验装置。

背景技术

滚动直线导轨具有运动灵敏度高，摩擦力小，低速运动平稳等优点，是直接影响机床精度与寿命的重要功能部件。轨道的使用寿命对机床加工精度、寿命都有着直接影响。机床使用一定时间后，导轨面出现不均匀磨损，并伴随滚动体疲劳点蚀，引起主轴安装滑板在水平面和垂直面内发生偏移，导致工件加工精度下降。通过改善导轨副结构、材料、表面处理工艺、润滑方式等参数，可以降低导轨副磨损，尽量延长导轨使用时间，提高机床寿命，针对导轨实际寿命的验证目前多为理论计算，需要开发一种快速评价导轨寿命的试验装置，为新产品研发或产品改进提供实际数据依据。

目前行业多使用跑合试验机完成导轨寿命试验，无法验证不同加载情况下寿命的变化情况，不能对产品的额定动载荷进行准确的鉴定，在疲劳和磨损寿命试验机上进行的试验往往与实际工况无良好对应关系。目前国内缺乏专用的具有较大加载能力的滚动直线导轨额定动载荷及寿命试验装置及方法，国外相关设备未见公开报道。

试验载荷常使用杠杆加载或者重物直接加载，载荷范围有限。往复运动机构多采用曲柄滑块，滑块行程调节范围不大。当被试件为额定载荷大，摩擦系数小的滚动直线导轨时，传统往复式疲劳磨损装置的寿命、载荷范围和测量精度不能满足试验要求。同时，现有的测试手段是将被试件从试验机上取下进行测试，测试时会有误差，且不能满足实时测试。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种滚动直线导轨额定动载荷及寿命试验装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种滚动直线导轨额定动载荷及寿命试验装置，包括床身部件、试验台面部件、加载部件、驱动部件，其中驱动部件位于床身部件的一侧，加载部件位于床身部件的上方，试验台面部件位于床身部件和加载部件之间，试验台面部件可在驱动部件的驱动下相对床身部件往复运动；

所述床身部件包括床身、阻力源附件、支撑导轨副、防撞器、限位开关、电机支座，床身的顶面设置两条相互平行的支撑导轨副，床身的两端分别设置防撞器，床身的一侧设置限位开关，床身的另一侧设置电机支座和阻力源附件；

所述试验台面部件包括加速度传感器、试验台面、噪声传感器、被测导轨转接板、被测导轨副、位移传感器、图像采集传感器、振动传感器、温度传感器、下加载工装、传感器支座、齿条，试验台面上表面设置加速度传感器和噪声传感器，试验台面的上表面还设置相互平行的三条被测导轨转接板，每条被测导轨转接板上均设置一条被测导轨副，每条被测导轨副的滑块上均设置传感器支座，传感器支座上设置位移传感器、图像采集传感器、振动传感器、温度传感器和下加载工装，试验台面的一侧设置齿条。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：1）本发明采用龙门支撑加载源，龙门可以提供满足要求的加载力，最大程度的模拟实际工况加载方式；2）本发明的装置可同时进行三条被测导轨副的寿命试验，可以根据被测导轨副的型号不同配备相应的加载力，试验效率高；3）加载工装包括上下两部分，上加载工装安装在阻力源下端，下加载工装安装在传感器转接板上；可根据实际加载要求更换不同上下加载工装，改变上下加载工装接触斜面角度，实现对阻力源垂直加载力的分解，实现了一个加载源同时实施不同水平和竖直方向的加载；4）加载源可选用液压伺服缸加载或重载丝杠加载，两种加载方式可根据使用范围选配，需要较大、具有缓冲效果的载荷加载时可选用液压缸，需要稳定或要求结构简单的情况下可选重载丝杠加载；5）测试系统实现了在线测试，在寿命实验过程中实时检测被测导轨副性能和精度的变化，保证测试的真实性、连续性和可靠性；6）采用滚销齿轮作为驱动部件，可以实现高速进给，噪声低、精度高，同时性价比优于直线电机；7）通过三组位移传感器检测滑块顶面的直线性变化，从而反映导轨副的精度性能，位移传感器固定在被测导轨副滑块上的传感器支座上，直接测试滑块精度，测试数据准确可靠；8）通过加速度传感器、振动传感器、温度传感器、噪声传感器的在线测试，实时反映了导轨副在寿命试验过程中的性能变化，测试数据连续可靠。并且结合图像采集传感器反映疲劳点蚀的产生，完成对疲劳寿命试验的监控。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明导轨额定动载荷及寿命测试装置的总体结构部件图。

图2为本发明导轨额定动载荷及寿命测试装置的总体结构示意图。

图3为本发明导轨额定动载荷及寿命测试装置床身部件图。

图4为本发明导轨额定动载荷及寿命测试装置试验台面部件图。