一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置以及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，包括一工作台，在所述工作台上设有支架；一设置在支架的中部用于安装待测试的滚珠丝杠的测试装置，在所述测试装置设置在调温箱的内部；一用于为待测试的滚珠丝杠的丝杆提供旋转力的驱动装置，所述驱动装置设置在支架的一端上；一用于为待测试的滚珠丝杠提供轴向载荷的载荷施加装置，所述载荷施加装置设置在支架的另一端上；一PLC控制系统，所述PLC控制系统与检测装置、调温箱、驱动装置和载荷施加装置相连接。本发明专利技术能够调节测试温度、能够模拟实际工况、能够调节滚珠丝杠的预紧力以及运行时的摩擦力矩值。

Device and method for testing reliability of ball screw for brake

The invention discloses a brake device for testing the reliability of the ball screw, comprising a worktable, a bracket is arranged on the work table; a set of testing device for installation for testing of ball screw in the middle of the bracket, set inside the box in temperature in the test device for a wire rod; to test the ball screw to provide rotational force driving device, the driving device is arranged on the bracket on one end; used to provide a load of axial load for testing the ball screw applying device, the loading device is arranged at the other end of the support bracket; a PLC control system, the control system with PLC detection device, temperature control box, driving device and loading device connected. The invention can adjust the test temperature, can simulate the actual working condition, can adjust the pretightening force of the ball screw and the friction moment value of the running time.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可靠性试验装置
，特别涉及到一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置以及试验方法。
技术介绍
滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，滚珠丝杠主要由丝杠、丝母和滚珠组成，其主要功能是将旋转运动转换成直线运动或将扭矩转换成轴向反复作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于机床、汽车和航空航天领域，因此其使用寿命与可靠性非常重要。目前，用于检测滚珠丝杠的可靠性的试验装置绝大部分是在常温条件下进行测试的，不能针对实际工况进行模拟，难以准确的测试出滚珠丝杠的可靠性；另一个，现有的用于检测滚珠丝杠的可靠性的试验装置在测试滚珠丝杠时，滚珠丝杠被测试的行程有限，严重的影响了测试结果，给测试人员和使用者带来了较大的不便。然而针对现有技术的不足，研发者有必要研制一种设计合理、结构简单、能够调节测试温度、能够模拟实际工况、能够调节滚珠丝杠的预紧力以及运行时的摩擦力矩值的刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置以及试验方法。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术目的提供了一种设计合理、结构简单、能够调节测试温度、能够模拟实际工况、能够调节滚珠丝杠的预紧力以及运行时的摩擦力矩值的刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置以及试验方法。为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案来实现的：一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于，包括一工作台，在所述工作台上设有支架；一设置在支架的中部用于安装待测试的滚珠丝杠的测试装置，在所述测试装置设置在调温箱的内部；一用于为待测试的滚珠丝杠的丝杆提供旋转力的驱动装置，所述驱动装置设置在支架的一端上；一用于为待测试的滚珠丝杠提供轴向载荷的载荷施加装置，所述载荷施加装置设置在支架的另一端上；一PLC控制系统，所述PLC控制系统与检测装置、调温箱、驱动装置和载荷施加装置相连接。在本专利技术的一个优选实施例中，该刹车用滚珠丝杠可靠性试验装置还包括一能够调节驱动装置位置的预紧力调节装置。在本专利技术的一个优选实施例中，所述预紧力调节装置包括手轮、滚珠丝杠、第一滑板和第二滑板，所述手轮通过连接轴与滚珠丝杠的丝杠相连接，所述连接轴通过轴承安装在第一安装板上，所述第一安装板通过螺栓安装在支架上，所述第一滑板的一端安装在滚珠丝杠的丝母上，所述第一滑板的另一端安装在第二滑板上，在所述支架上沿其长度方向设有第一导轨，所述第二滑板滑动设置在第一导轨上，在所述支架上开设有导向滑槽，在所述第一滑板的中部设有可沿导向滑槽滑动的导向滑块。在本专利技术的一个优选实施例中，所述测试装置包括测试板、夹紧装置、活塞、活塞套以及连接体，所述测试板通过螺栓安装在支架上，在所述检测板上沿其长度方向设有第二导轨，所述夹紧装置滑动设置在第二导轨上，待测试的滚珠丝杠的丝母设置在夹紧装置上，所述活塞的一端滑动设置在活塞套内，另一端与待测试的滚珠丝杠的丝母螺栓连接，所述连接体一端与活塞相连接，另一端延伸至活塞套的外侧与力传递轴相连接，所述活塞套通过第二安装板安装在测试板上，所述待测试的滚珠丝杠的丝杠的一端设置在活塞内部。在本专利技术的一个优选实施例中，所述活塞与连接体之间的配合面为球状结构。在本专利技术的一个优选实施例中，在所述调温箱内部设有温度传感器、位移传感器和加热装置，所述加热装置与PLC控制系统电连接，所述温度传感器和位移传感器与PLC控制系统通讯连接。在本专利技术的一个优选实施例中，所述驱动装置包括伺服电机、减速机、扭矩传感器和第一传动轴，所述伺服电机与PLC控制系统电连接，所述扭矩传感器与PLC控制系统通讯连接，所述伺服电机的输出端与减速机的输入端相连接，所述减速机的输出端通过第一联轴器与扭矩传感器的一端相连接，所述扭矩传感器的另一端通过第二联轴器与第一传动轴的一端相连接，所述第一传动轴的另一端通过十字轴与待测试的滚珠丝杠的丝杠的另一端相连接，所述减速机通过第一连接板安装在第二滑板上，所述第一传动轴通过轴承安装在第二连接板上，所述第二连接板安装在第二滑板上，所述十字轴通过轴承安装在第一支撑板上，所述第一支撑板通过螺栓安装在支架上。在本专利技术的一个优选实施例中，所述载荷施加装置包括倒T型支架、第一挡板、第二挡板和导柱，所述倒T型支架的下端通过螺栓安装在工作台上，所述导柱的一端安装在倒T型支架上，另一端安装在第一挡板上，所述第二挡板通过铜套滑动设置在导柱上，在所述第一挡板与第二挡板之间设有弹簧，所述弹簧的一端设置在第一挡板上，另一端设置在第二挡板上，在所述弹簧的内部设有可伸缩的弹簧导向杆，所述弹簧导向杆的一端设置在第一挡板上，另一端设置在第二挡板上，在所述第二挡板与倒T型支架之间设有压力传感器，所述压力传感器设置在第二挡板上，所述压力传感器与PLC控制系统通讯连接，所述压力传感器通过第二传动轴与力传递轴相连接，所述第二传动轴通过轴承安装在第二支撑板上，所述第二支撑板通过螺栓安装在支架上。本专利技术还提供了一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验方法，其特征在于，包括以下试验步骤：1)人工放入待测试的滚珠丝杠，将待测试的滚珠丝杠的丝杠的一端安装在活塞的内部，另一端与十字轴相连接，然后通过夹紧装置对待测试的滚珠丝杠的丝母进行锁紧；2)调节预紧力，手动旋转手轮，调节驱动装置的位置，从而将待测试的滚珠丝杠所受的预紧力调节至所需要数值；3)启动PLC控制系统，使PLC控制系统控制加热装置对调温室内进行加热，设置在调温室内的温度传感器将检测的温度传输至PLC控制系统，当调温室内的温度到达设定温度时，PLC控制系统控制加热装置停止加热；4)当PLC控制系统控制加热装置停止加热的同时控制伺服电机工作，使伺服电机带动第一联轴器转动，而第一联轴器通过扭矩传感器带动第二联轴器转动，扭矩传感器将检测的扭矩传输至PLC控制系统，而第二联轴器通过第一传动轴以及十字轴带动待测试的滚珠丝杠的丝杠进行转动，从而使待测试的滚珠丝杠的丝母在夹紧装置的作用下沿着第二导轨进行滑动，待测试的滚珠丝杠的丝母滑动的同时推动活塞在活塞套内部进行滑动，使活塞推动连接体移动，最终推动第二挡板沿导柱进行滑动，同时压力传感器将检测的压力传输至PLC控制系统；5)设置在调温箱内的位移传感器将检测的待测试的滚珠丝杠的丝母的位移量传输至PLC控制系统，当待测试的滚珠丝杠的丝母移动的移动至设定的位移量时，PLC控制系统控制伺服电机反向旋转，当伺服电机反向旋转带动待测试的滚珠丝杠的丝母移动的移动至设定的位移量时，一次循环完成，再进行如上所述步骤，并通过PLC控制系统进行记录，最终计算出滚珠丝杠的可靠性。与现有技术相比，本专利技术采用上述结构能够调节调温箱内部的测试温度，在测试时便于模拟实际工况下的温度，有效的提高了测试的准确性；另一个，该试验装置还设有一预紧力调节装置，预紧力调节装置能够调节驱动装置的位置，从而将滚珠丝杠的预紧力以及运行时的摩擦力矩值调节至需要的数值。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术去除调温箱后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于，包括一工作台，在所述工作台上设有支架；一设置在支架的中部用于安装待测试的滚珠丝杠的测试装置，在所述测试装置设置在调温箱的内部；一用于为待测试的滚珠丝杠的丝杆提供旋转力的驱动装置，所述驱动装置设置在支架的一端上；一用于为待测试的滚珠丝杠提供轴向载荷的载荷施加装置，所述载荷施加装置设置在支架的另一端上；一PLC控制系统，所述PLC控制系统与检测装置、调温箱、驱动装置和载荷施加装置相连接。

【技术特征摘要】
1.一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于，包括一工作台，在所述工作台上设有支架；一设置在支架的中部用于安装待测试的滚珠丝杠的测试装置，在所述测试装置设置在调温箱的内部；一用于为待测试的滚珠丝杠的丝杆提供旋转力的驱动装置，所述驱动装置设置在支架的一端上；一用于为待测试的滚珠丝杠提供轴向载荷的载荷施加装置，所述载荷施加装置设置在支架的另一端上；一PLC控制系统，所述PLC控制系统与检测装置、调温箱、驱动装置和载荷施加装置相连接。2.如权利要求1所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：该刹车用滚珠丝杠可靠性试验装置还包括一能够调节驱动装置位置的预紧力调节装置。3.如权利要求2所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：所述预紧力调节装置包括手轮、滚珠丝杠、第一滑板和第二滑板，所述手轮通过连接轴与滚珠丝杠的丝杠相连接，所述连接轴通过轴承安装在第一安装板上，所述第一安装板通过螺栓安装在支架上，所述第一滑板的一端安装在滚珠丝杠的丝母上，所述第一滑板的另一端安装在第二滑板上，在所述支架上沿其长度方向设有第一导轨，所述第二滑板滑动设置在第一导轨上，在所述支架上开设有导向滑槽，在所述第一滑板的中部设有可沿导向滑槽滑动的导向滑块。4.如权利要求3所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：所述测试装置包括测试板、夹紧装置、活塞、活塞套以及连接体，所述测试板通过螺栓安装在支架上，在所述检测板上沿其长度方向设有第二导轨，所述夹紧装置滑动设置在第二导轨上，待测试的滚珠丝杠的丝母设置在夹紧装置上，所述活塞的一端滑动设置在活塞套内，另一端与待测试的滚珠丝杠的丝母螺栓连接，所述连接体一端与活塞相连接，另一端延伸至活塞套的外侧与力传递轴相连接，所述活塞套通过第二安装板安装在测试板上，所述待测试的滚珠丝杠的丝杠的一端设置在活塞内部。5.如权利要求4所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：所述活塞与连接体之间的配合面为球状结构。6.如权利要求1所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：在所述调温箱内部设有温度传感器、位移传感器和加热装置，所述加热装置与PLC控制系统电连接，所述温度传感器和位移传感器与PLC控制系统通讯连接。7.如权利要求3所述的一种刹车用滚珠丝杠可靠性的试验装置，其特征在于：所述驱动装置包括伺服电机、减速机、扭矩传感器和第一传动轴，所述伺服电机与PLC控制系统电连接，所述扭矩传感器与PLC控制系统通讯连接，所述伺服电机的输出端与减速机的输入端相连接，所述减速机的输出端通过第一联轴器与扭矩传感器的一端相连接，所述扭矩传感器的另一端通过第二联轴器与第一传动轴的一端相连接，所述第一传动轴的另一端通过十字轴与待测试的滚珠丝杠的丝杠的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：戎榕，赵坤，柯珂，
申请(专利权)人：宁波慈兴精密传动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33