本发明专利技术公开了一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置，该装置固定设置在梯形槽底座上，试验装置由电机驱动部分、丝杠装夹部分、液压加载部分以及测试部分等四个部分组成。驱动部分由伺服电机、涡轮涡杆减速器以及安全离合器组成，为丝杠输入端提供转矩。丝杠装夹部分用于保证行星滚柱丝杠丝杠部分只能转动以及螺母部分只能直线运动。液压加载部分包括两个并列安装的液压缸，模拟行星滚柱丝杠不同工况下承载情况。测试部分包括传感器，以对行星滚柱丝杠性能参数进行测试。本发明专利技术可以实现对行星滚柱丝杠进行精确加载，从而实现对不同载荷下行星滚柱丝杠的传动精度以及传动效率进行测试，试验精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置
本专利技术涉及一种丝杠加载试验装置，特别是一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置。
技术介绍
行星滚柱丝杠和滚珠丝杠类似，是一种将旋转运动转换为直线运动的机械装置。行星滚柱丝杠传动具有承载能力强、使用寿命长、转速高、加速度大、精度高以及具有更小的导程等优点，被广泛应用于航空航天、高档数控机床、医疗器械、精密仪器、轨道车辆以及工业机器人等领域。目前，国内外对行星滚柱丝杠的研究还不是很充分，可以通过试验方法，对行星滚柱丝杠进行研究，以提升行星滚柱丝杠特性的了解，促进其的设计制造水平的提升。由于行星滚柱丝杠具有承载能力大以及精度高等优点，因此要求试验装置具有高刚度、高精度等要求。利用专利CN104931253A中描述的滚珠丝杠试验装置对行星滚柱丝杠进行加载试验过程中存在精度差、振动严重、安装不便、试验效率低等问题，不能满足行星滚珠丝杠动态加载试验的要求。专利CN104776992A中描述的试验装置仅能对行星滚柱丝杠静态传动精度进行测试，专利CN105890895A中所描述试验装置采用单液压缸进行加载，整个试验装置轴向尺寸过于庞大，而且丝杠安装结构过于复杂，对所测丝杠效率有一定影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置，包括梯形槽底座、驱动模块、丝杠夹具、加载模块和测试模块，所述梯形槽底座上设置底板，底板上设置丝杠夹具、加载模块和测试模块，驱动模块直接固定在梯形槽底座上，驱动模块为丝杠提供转矩，丝杠夹具用于限制行星滚柱丝杠丝杠部分轴向运动和螺母部分转动，加载模块用于对丝杠螺母加载轴向力，测试模块用于对行星滚柱丝杠传动效率、传动精度等进行测试；其中驱动模块包括减速器底座、蜗轮蜗杆减速器、伺服电机、安全离合器；所述蜗轮蜗杆减速器通过减速器底座固定在梯形槽底座上，伺服电机的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴相连，蜗轮蜗杆减速器通过安全离合器与测试模块中的转速转矩传感器相连；所述丝杠夹具包括夹具主轴、支撑座、丝杠端盖、丝杠固定套筒、丝杠定位键、轴承端盖、轴承座、角接触球轴承、主轴锁紧螺母，螺母连接板，螺母套筒，套筒连接板，直线导轨；所述支撑座固定在底板上，支撑座上固连轴承座，轴承座内同轴设置两个角接触球轴承，轴承外圈均通过轴承端盖和轴承座轴向固定，轴承内圈固连夹具主轴，夹具主轴通过主轴锁紧螺母和轴承内圈轴向固定，夹具主轴通过丝杠定位键和行星滚柱丝杠丝杠部分圆周方向固定，夹具主轴和丝杠端盖固定连接，并通过丝杠固定套筒限制行星滚柱丝杠丝杠部分轴向运动，行星滚柱丝杠螺母部分固连在螺母连接板内，螺母连接板固连在螺母套筒上，螺母套筒固连在套筒连接板上，套筒连接板固连在两个直线导轨的滑块部分上，直线导轨的导轨部分固连在底板上；加载模块包括液压缸、加载板，液压缸的数量为两个，对称设置在螺母套筒的两侧，两个液压缸固定端固连在支撑座垂直面上，每个液压缸的运动端均通过对应的销轴与加载板连接；测试模块包括转速转矩传感器底座、转速转矩传感器、弹性联轴器、编码器、拉压力传感器、球头连杆、动尺连接板、光栅尺；其中转速转矩传感器通过转速转矩传感器底座固连在底板上，转速转矩传感器输入端与驱动模块中安全离合器相连，转速转矩传感器输出端通过弹性联轴器与丝杠夹具模块中夹具主轴相连，编码器固定部分固连在支撑座上，编码器内圈与丝杠夹具模块中夹具主轴固连，拉压力传感器固连在丝杠夹具模块中的螺母套筒上，拉压力传感器通过球头连杆与加载模块中的加载板连接，光栅尺静尺部分固连在底板上，光栅尺动尺部分通过动尺连接板固连在套筒连接板上。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1)本专利技术的装置结构简单，易于加工实现。底座支撑刚度好，可以很好的满足行星滚柱丝杠加载过程中对大载荷的需求；同时，可以显著减小液压伺服加载过程中振动对试验结果的影响。2)本装置整体安装在梯形槽底座上，实际使用时通用性好。对行星滚柱丝杠的装夹部分进行了设计，使得丝杠装夹方便，试验过程中操作方便。3)本专利技术在驱动端加有涡轮蜗杆减速器，解决了行星滚柱丝杠不能自锁的问题，可以有效的减小在加载试验过程中的冲击问题，而且通过减速器可以增大输入端转矩，从而满足重载情况下试验要求。4)本专利技术采用双液压缸进行加载，试验装置结构紧凑，可达到的载荷大，实现多种工况下行星滚柱丝杠加载试验要求。5)本专利技术的装置采用双液压缸对行星滚柱丝杠进行加载，可以实现对行星滚柱丝杠传动效率、传动精度等性能的测量，装置结构紧凑，易操作，加载载荷大，测试精度高。下面结合附图对本专利技术作进一步详述：附图说明图1为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置轴测图。图2为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置俯视图。图3为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置剖视图。图4为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置支撑座30轴测图。图5为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置加载板21轴测图。图6为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置丝杠夹具部分剖视图。图7为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置丝杠固定套筒13轴测图。图8为本专利技术的行星滚柱丝杠综合加载试验装置底板26轴测图。具体实施方式结合附图，本专利技术的一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置，包括梯形槽底座1、驱动模块、丝杠夹具、加载模块和测试模块，所述梯形槽底座1上设置底板26，底板26上设置丝杠夹具、加载模块和测试模块，驱动模块直接固定在梯形槽底座1上，驱动模块为丝杠提供转矩，丝杠夹具用于限制行星滚柱丝杠丝杠部分轴向运动和螺母部分转动，加载模块用于对丝杠螺母加载轴向力，测试模块用于对行星滚柱丝杠传动效率、传动精度等进行测试；其中驱动模块包括减速器底座2、蜗轮蜗杆减速器3、伺服电机4、安全离合器5；所述蜗轮蜗杆减速器3通过减速器底座2固定在梯形槽底座1上，伺服电机4的输出轴与蜗轮蜗杆减速器3的输入轴相连，蜗轮蜗杆减速器3通过安全离合器5与测试模块中的转速转矩传感器7相连；所述丝杠夹具包括夹具主轴28、支撑座30、丝杠端盖27、丝杠固定套筒13、丝杠定位键9、轴承端盖12、轴承座29、角接触球轴承11、主轴锁紧螺母10，螺母连接板15，螺母套筒17，套筒连接板22，直线导轨23；所述支撑座30固定在底板26上，支撑座30上固连轴承座29，轴承座29内同轴设置两个角接触球轴承11，轴承外圈均通过轴承端盖12和轴承座29轴向固定，轴承内圈固连夹具主轴28，夹具主轴28通过主轴锁紧螺母10和轴承内圈轴向固定，夹具主轴28通过丝杠定位键9和行星滚柱丝杠16丝杠部分圆周方向固定，夹具主轴28和丝杠端盖27固定连接，并通过丝杠固定套筒13限制行星滚柱丝杠16丝杠部分轴向运动，行星滚柱丝杠16螺母部分固连在螺母连接板15内，螺母连接板15固连在螺母套筒17上，螺母套筒17固连在套筒连接板22上，套筒连接板22固连在两个直线导轨23的滑块部分上，直线导轨23的导轨部分固连在底板26上；加载模块包括液压缸14、加载板21，液压缸14的数量为两个，对称设置在螺母套筒17的两侧，两个液压缸14固定端固连在支撑座30垂直面上，每个液压缸14的运动端均通过对应的销轴32与加载板21连接；测试模块包括转速转矩传感器底座6、转速转矩本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置，其特征在于，包括梯形槽底座(1)、驱动模块、丝杠夹具、加载模块和测试模块，所述梯形槽底座(1)上设置底板(26)，底板(26)上设置丝杠夹具、加载模块和测试模块，驱动模块直接固定在梯形槽底座(1)上，驱动模块为丝杠提供转矩，丝杠夹具用于限制行星滚柱丝杠丝杠部分轴向运动和螺母部分转动，加载模块用于对丝杠螺母加载轴向力，测试模块用于对行星滚柱丝杠传动效率、传动精度等进行测试；其中驱动模块包括减速器底座(2)、蜗轮蜗杆减速器(3)、伺服电机(4)、安全离合器(5)；所述蜗轮蜗杆减速器(3)通过减速器底座(2)固定在梯形槽底座(1)上，伺服电机(4)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器(3)的输入轴相连，蜗轮蜗杆减速器(3)通过安全离合器(5)与测试模块中的转速转矩传感器(7)相连；所述丝杠夹具包括夹具主轴(28)、支撑座(30)、丝杠端盖(27)、丝杠固定套筒(13)、丝杠定位键(9)、轴承端盖(12)、轴承座(29)、角接触球轴承(11)、主轴锁紧螺母(10)，螺母连接板(15)，螺母套筒(17)，套筒连接板(22)，直线导轨(23)；所述支撑座(30)固定在底板(26)上，支撑座(30)上固连轴承座(29)，轴承座(29)内同轴设置两个角接触球轴承(11)，轴承外圈均通过轴承端盖(12)和轴承座(29)轴向固定，轴承内圈固连夹具主轴(28)，夹具主轴(28)通过主轴锁紧螺母(10)和轴承内圈轴向固定，夹具主轴(28)通过丝杠定位键(9)和行星滚柱丝杠(16)丝杠部分圆周方向固定，夹具主轴(28)和丝杠端盖(27)固定连接，并通过丝杠固定套筒(13)限制行星滚柱丝杠(16)丝杠部分轴向运动，行星滚柱丝杠(16)螺母部分固连在螺母连接板(15)内，螺母连接板(15)固连在螺母套筒(17)上，螺母套筒(17)固连在套筒连接板(22)上，套筒连接板(22)固连在两个直线导轨(23)的滑块部分上，直线导轨(23)的导轨部分固连在底板(26)上；加载模块包括液压缸(14)、加载板(21)，液压缸(14)的数量为两个，对称设置在螺母套筒(17)的两侧，两个液压缸(14)固定端固连在支撑座(30)垂直面上，每个液压缸(14)的运动端均通过对应的销轴(32)与加载板(21)连接；测试模块包括转速转矩传感器底座(6)、转速转矩传感器(7)、弹性联轴器(8)、编码器(31)、拉压力传感器(18)、球头连杆(19)、动尺连接板(24)、光栅尺(25)；其中转速转矩传感器(7)通过转速转矩传感器底座(6)固连在底板(26)上，转速转矩传感器(7)输入端与驱动模块中安全离合器(5)相连，转速转矩传感器(7)输出端通过弹性联轴器(8)与丝杠夹具模块中夹具主轴(28)相连，编码器(31)固定部分固连在支撑座(30)上，编码器(31)内圈与丝杠夹具模块中夹具主轴(28)固连，拉压力传感器(18)固连在丝杠夹具模块中的螺母套筒(17)上，拉压力传感器(18)通过球头连杆(19)与加载模块中的加载板(21)连接，光栅尺(25)静尺部分固连在底板(26)上，光栅尺(25)动尺部分通过动尺连接板(24)固连在套筒连接板(22)上。...
【技术特征摘要】
1.一种行星滚柱丝杠综合加载试验装置，其特征在于，包括梯形槽底座(1)、驱动模块、丝杠夹具、加载模块和测试模块，所述梯形槽底座(1)上设置底板(26)，底板(26)上设置丝杠夹具、加载模块和测试模块，驱动模块直接固定在梯形槽底座(1)上，驱动模块为丝杠提供转矩，丝杠夹具用于限制行星滚柱丝杠丝杠部分轴向运动和螺母部分转动，加载模块用于对丝杠螺母加载轴向力，测试模块用于对行星滚柱丝杠传动效率、传动精度等进行测试；其中驱动模块包括减速器底座(2)、蜗轮蜗杆减速器(3)、伺服电机(4)、安全离合器(5)；所述蜗轮蜗杆减速器(3)通过减速器底座(2)固定在梯形槽底座(1)上，伺服电机(4)的输出轴与蜗轮蜗杆减速器(3)的输入轴相连，蜗轮蜗杆减速器(3)通过安全离合器(5)与测试模块中的转速转矩传感器(7)相连；所述丝杠夹具包括夹具主轴(28)、支撑座(30)、丝杠端盖(27)、丝杠固定套筒(13)、丝杠定位键(9)、轴承端盖(12)、轴承座(29)、角接触球轴承(11)、主轴锁紧螺母(10)，螺母连接板(15)，螺母套筒(17)，套筒连接板(22)，直线导轨(23)；所述支撑座(30)固定在底板(26)上，支撑座(30)上固连轴承座(29)，轴承座(29)内同轴设置两个角接触球轴承(11)，轴承外圈均通过轴承端盖(12)和轴承座(29)轴向固定，轴承内圈固连夹具主轴(28)，夹具主轴(28)通过主轴锁紧螺母(10)和轴承内圈轴向固定，夹具主轴(28)通过丝杠定位键(9)和行星滚柱丝杠(16)丝杠部分圆周方向固定，夹具主轴(28)和丝杠端盖(27)固定连接，并通过丝杠固定套筒(13)限制行星滚柱丝杠(16)丝杠部分轴向运动，行星滚柱丝杠(16)螺母部分固连在螺母连接板(15)内，螺母连接板(15)固连在螺母套筒(17)上，螺母套筒(17)固连在套筒连接板(22)上，套筒连接板(22)固连在两个直线导轨(23)的滑块部分上，直线导轨(23)的导轨部分固连在底板(26)上；加载模块包括液压缸(14)、加载板(21)，液压缸(14)的数量为两个，对称设置在螺母套筒(17)的两侧，两个液压缸(14)固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：范元勋，程远，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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