[发明专利]一种检测滚珠丝杠副加载状态下综合性能的装置

说明书

技术领域

本发明属于高速精密传动副综合性能检测装置的领域，特别涉及一种检测滚珠丝杠副加载状态下综合性能的装置。

背景技术

近些年来，我国航空航天、国防、船舶、电力、能源和汽车等重要行业的快速发展，对各种机械加工设备的性能提出了很高的要求。但从总体上讲，目前我国的装备制造业发展水平与美国、德国、日本等工业发达国家相比还存在着较大差距，许多关键技术和功能部件在国内尚属空白，相当一部分用于高速、高精度加工的高档数控机床，以及制造此类机床所需的关键功能部件等，仍主要依靠国外进口。而这其中，就包括了高速、重载加工装备所必需的精密滚珠丝杠和滚动导轨等功能部件。作为数控机床伺服进给驱动系统中的关键功能部件和加工中心核心传动部件，它们的制造水平及性能在很大程度上影响和制约着机床的整机性能；因此，如何尽快突破这一技术瓶颈，开发出性能良好、具有自主知识产权的高速、重载、精密滚珠丝杠，对于提升数控机床制造水平来说非常关键。而测试和制造是密不可分的，没有测试，产品质量就得不到保证。目前，虽然有很多滚珠丝杠的性能检测仪，主要是在空载或轻载时进行的。申请号为201010624332.9的发明一种检测高速精密滚珠丝杠副综合性能的装置，可以对滚珠丝杠多个参数进行测量，但没有在轴向加载状态下进行性能试验的装置。山东济宁博特精密丝杠有限公司申请号为200620161148.4的发明专利“高速精密滚珠丝杠副综合性能测试仪”可以完成滚珠丝杠在负载状态下的加速度、速度、定位精度以及丝杠热变形的在线实时测量，但它检测的性能参数还不够全面；目前，加载装置采用最多的是成本昂贵、控制方式复杂的液压加载装置。

发明内容

为克服现有技术中的缺点，本发明目的在于提供一种检测滚珠丝杠副加载状态下综合性能的装置，其能够实现对高速精密滚珠丝杠副综合性能的检测。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括试验台机身，所述试验台机身固定在铸铁平台上，试验台机身的一端安装有提供动力源的伺服电机，伺服电机的输出轴经第一联轴器、动态扭矩传感器和第二联轴器与滚珠丝杠副一端连接，试验台机身的另一端安装有电涡流传感器和与滚珠丝杠副相连接的旋转编码器，试验台机身上安装有光栅尺和以非接触方式检测滚珠丝杠副丝杆温度的红外温度传感器；

所述试验台机身上安装有位于滚珠丝杠副两侧的滚动导轨，滚动导轨上设置模拟工作台，模拟工作台通过滚动导轨滑块连接滚动导轨，模拟工作台连接有加载装置，模拟工作台上安装有传声器；

所述滚珠丝杠副一端通过角接触球轴承安装在固定端支架上，另一端通过滚动球轴承或角接触球轴承安装在尾部支架上；滚珠丝杠副螺母通过螺母支座安装在模拟工作台上，滚珠丝杠副的螺母上安装有以接触方式检测滚珠丝杠副螺母在运转时温度的铂电阻温度传感器。

所述加载装置包括加载装置底座和绳索，加载装置底座上水平设置固定架，固定架和铸铁平台固定连接，加载装置底座上竖直设置加载装置支柱，加载装置支柱的顶端设置上端滑轮；加载装置底座上还设置有下端滑轮、与加载装置支柱相平行的铁块导向立柱和固定立柱，铁块导向立柱和固定立柱上套装有铁块，铁块沿铁块导向立柱上下滑动；绳索一端固定于固定立柱上开设的安装孔内，另一端先穿过上端滑轮再绕过下端滑轮，连接到模拟工作台上的吊环螺栓上。

所述下端滑轮的底端外圆切线与吊环螺栓的轴心线重合。

所述铁块的行程大于滚珠丝杠副的有效行程；铁块重20kg，数量为十块。

所述滚动导轨两端设有在紧急情况下起保护作用的缓冲橡胶。

所述铸铁平台上开设有T型槽，试验台机身通过T型槽用螺栓固定在铸铁平台上，且试验台机身和铸铁平台之间设置机床调整垫铁。

所述试验台机身上在模拟工作台运行的两端限定位置内，分别安装第一行程开关及第二行程开关。

所述试验台机身上还安装有作为每次试验的起始基准点的原点开关。