本发明专利技术公开了一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，包括底座、滚珠直线导轨副、滚珠丝杠副、固定端丝杠轴承安装座、支持端丝杠轴承安装座、伺服电机、工作台、接近开关、拖链、三轴加速度传感器、温度传感器、激光位移传感器。本发明专利技术提供的实验平台结构紧凑，成本较低，可最大程度的模拟实际丝杠模组的工作状态，可通过三轴加速度传感器、温度传感器和激光位移传感器实时测量滚珠丝杠副的动态特性和热变形，动力系统采用伺服电机驱动，调试方便，控制精度高，性能可靠，响应快。整机结构紧凑，适用于学校、实验室等场所，最大节省空间。
【技术实现步骤摘要】
一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置
本专利技术涉及一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，属于机械传动
技术介绍
滚珠丝杠副是目前数控机床或者传动机构中常用的传动部件，其具有传动效率高、精度高、运行稳定等优点。在高速、高精度滚珠丝杠副的运用中，振动及热变形是制约滚珠丝杠副传动精度的关键问题和难点，同时振动及热变形对结构的影响往往决定机床的使用寿命和加工精度。目前，专门针对滚珠丝杠动态特性和热变形相关实验和方法较少，检测手段单一，特别是较难与现有主流的滚珠丝杠副直线导轨模组应用场合相匹配，本装置和方法的设计和加工，可较大程度的模拟实际丝杠模组的工作状态，通过采集压电传感器、热电阻和激光位移传感器数值，获得滚珠丝杠副的动态特性和热变形值，动力系统采用伺服电机驱动，调试方便，控制精度高，性能可靠，响应快。整机结构紧凑，适用于学校、实验室等场所，最大节省空间和成本。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置。本专利技术公开的一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，包括底座(1)，两套滚珠直线导轨副(2)，滚珠丝杠副(3)，固定端丝杠轴承安装座(4)，支持端丝杠轴承安装座(5)，驱动滚珠丝杠副(3)运动的伺服电机(6)，工作台(7)，接近开关(8)，拖链(9)，三轴加速度传感器(10)，温度传感器(11)，激光位移传感器(12)。本专利技术公开的两套滚珠直线导轨副(2)的滚珠直线导轨(202)对称安装在底座(1)上，滚珠直线导轨(202)上通过滚珠契合滚珠直线导轨滑块(201)，用于支持导向工作台(7)运动。本专利技术公开的滚珠丝杠副(3)的滚珠丝杠轴(302)的前端采用固定轴承安装座(4)的角接触球轴承(402)支撑，通过锁紧螺母(401)进行紧固；滚珠丝杠轴(302)的后端采用深沟球轴承(502)支撑，并结合挡圈卡簧(501)进行轴向定位。本专利技术公开的伺服电机(6)通过螺栓固联在电机安装座(601)上，并通过联轴器(602)把伺服电机(6)和滚珠丝杠轴(302)固联在一起。本专利技术公开的工作台(7)通过工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与滚珠丝杠副(3)联结，被滚珠丝杠螺母(301)驱动，工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与工作台台面(702)通过螺纹进行固联，并通过工作台定位销(703)进行定位。本专利技术公开的接近开关(8)安装在接近开关安装架(801)上，用于限制工作台的运行行程。本专利技术公开的拖链(9)一端通过螺栓把拖链安装架(901)固定在工作台(7)上，另一端通过螺栓把拖链槽(902)固定在底座(1)上。本专利技术公开的三轴加速度传感器(10)固定在工作台台面(702)的端面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行的振动信号。本专利技术公开的温度传感器(11)固定在滚珠丝杠螺母(301)的上表面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行过程中的温度变化值。本专利技术公开的激光位移传感器(12)安装在正对滚珠丝杠轴(302)从动端位置，用于采集滚珠丝杠副(3)运行过程中对从动端位置影响的变化值。本专利技术公开的底座(1)上滚珠直线导轨(202)通过定位压实楔块(203)进行定位和调整，从而实现振动抑制。本专利技术公开的工作台台面(702)上的滑块(201)通过定位压实楔块(204)进行定位和调整，从而实现振动抑制。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的实验平台结构紧凑，成本较低，可最大程度的模拟实际丝杠模组的工作状态，可通过三轴加速度传感器、温度传感器和激光位移传感器实时测量滚珠丝杠副的动态特性和热变形，动力系统采用伺服电机驱动，调试方便，控制精度高，性能可靠，响应快。整机结构紧凑，适用于学校、实验室等场所，最大节省空间。下面结合说明书附图对本专利技术做进一步描述。附图说明：图1是一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置的总装配示意图。图2是一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置的部分细节示意图。图3是一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置的工作台主视图。图4是一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置的固定端丝杠轴承安装座剖视图。图5是一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置的支持端丝杠轴承安装座剖视图。图中：底座(1)，滚珠直线导轨副(2)，滚珠直线导轨滑块(201)，滚珠直线导轨(202)，导轨定位压实楔块(203)，滑块定位压实楔块(204)，滚珠丝杠副(3)，滚珠丝杠螺母(301)，滚珠丝杠轴(302)，固定端丝杠轴承安装座(4)，固定端丝杠轴承安装座锁紧螺母(401)，角接触球轴承(402)，支持端丝杠轴承安装座(5)，支持端丝杠轴承安装座挡圈卡簧(501)，深沟球轴承(502)，伺服电机(6)，电机安装座(601)，联轴器(602)，工作台(7)，工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)，工作台台面(702)，工作台定位销(703)，接近开关(8)，接近开关安装架(801)，拖链(9)，拖链安装架(901)，拖链槽(902)，三轴加速度传感器(10)，温度传感器(11)，激光位移传感器(12)。具体实施方式：下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的描述。一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，其特征在于：包括底座(1)，两套滚珠直线导轨副(2)，滚珠丝杠副(3)，固定端丝杠轴承安装座(4)，支持端丝杠轴承安装座(5)，驱动滚珠丝杠副(3)运动的伺服电机(6)，工作台(7)，接近开关(8)，拖链(9)，三轴加速度传感器(10)，温度传感器(11)，激光位移传感器(12)。所述两套滚珠直线导轨副(2)的滚珠直线导轨(202)对称安装在底座(1)上，滚珠直线导轨(202)上通过滚珠契合滚珠直线导轨滑块(201)，用于支持导向工作台(7)运动。所述滚珠丝杠副(3)的滚珠丝杠轴(302)的前端采用固定轴承安装座(4)的角接触球轴承(402)支撑，通过锁紧螺母(401)进行紧固；滚珠丝杠轴(302)的后端采用深沟球轴承(502)支撑，并结合挡圈卡簧(501)进行轴向定位。所述伺服电机(6)通过螺栓固联在电机安装座(601)上，并通过联轴器(602)把伺服电机(6)和滚珠丝杠轴(302)固联在一起。所述工作台(7)通过工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与滚珠丝杠副(3)联结，被滚珠丝杠螺母(301)驱动，工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与工作台台面(702)通过螺纹进行固联，并通过工作台定位销(703)进行定位。所述接近开关(8)安装在接近开关安装架(801)上，用于限制工作台的运行行程。所述拖链(9)一端通过螺栓把拖链安装架(901)固定在工作台(7)上，另一端通过螺栓把拖链槽(902)固定在底座(1)上。所述三轴加速度传感器(10)固定在工作台台面(702)的端面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行的振动信号。所述温度传感器(11)固定在滚珠丝杠螺母(3本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，其特征在于：两套滚珠直线导轨副(2)的滚珠直线导轨(202)对称安装在底座(1)上，滚珠直线导轨(202)上通过滚珠契合滚珠直线导轨滑块(201)，用于支持导向工作台(7)运动；/n滚珠丝杠副(3)的滚珠丝杠轴(302)的前端采用固定轴承安装座(4)的角接触球轴承(402)支撑，通过锁紧螺母(401)进行紧固；滚珠丝杠轴(302)的后端采用深沟球轴承(502)支撑，并结合挡圈卡簧(501)进行轴向定位；/n伺服电机(6)通过螺栓固联在电机安装座(601)上，并通过联轴器(602)将伺服电机(6)和滚珠丝杠轴(302)固联在一起；/n工作台(7)通过工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与滚珠丝杠副(3)联结，被滚珠丝杠螺母(301)驱动，工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与工作台台面(702)通过螺纹进行固联，并通过工作台定位销(703)进行定位；/n接近开关(8)安装在接近开关安装架(801)上；拖链(9)的一端通过螺栓把拖链安装架(901)固定在工作台(7)上，拖链(9)的另一端通过螺栓把拖链槽(902)固定在底座(1)上；/n三轴加速度传感器(10)固定在工作台台面(702)的端面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行的振动信号；/n温度传感器(11)固定在滚珠丝杠螺母(301)的上表面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行过程中的温度变化值；/n激光位移传感器(12)安装在正对滚珠丝杠轴(302)从动端位置，用于采集滚珠丝杠副(3)运行过程中对从动端位置影响的变化值。/n...
【技术特征摘要】
1.一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，其特征在于：两套滚珠直线导轨副(2)的滚珠直线导轨(202)对称安装在底座(1)上，滚珠直线导轨(202)上通过滚珠契合滚珠直线导轨滑块(201)，用于支持导向工作台(7)运动；
滚珠丝杠副(3)的滚珠丝杠轴(302)的前端采用固定轴承安装座(4)的角接触球轴承(402)支撑，通过锁紧螺母(401)进行紧固；滚珠丝杠轴(302)的后端采用深沟球轴承(502)支撑，并结合挡圈卡簧(501)进行轴向定位；
伺服电机(6)通过螺栓固联在电机安装座(601)上，并通过联轴器(602)将伺服电机(6)和滚珠丝杠轴(302)固联在一起；
工作台(7)通过工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与滚珠丝杠副(3)联结，被滚珠丝杠螺母(301)驱动，工作台滚珠丝杠螺母安装座(701)与工作台台面(702)通过螺纹进行固联，并通过工作台定位销(703)进行定位；
接近开关(8)安装在接近开关安装架(801)上；拖链(9)的一端通过螺栓把拖链安装架(901)固定在工作台(7)上，拖链(9)的另一端通过螺栓把拖链槽(902)固定在底座(1)上；
三轴加速度传感器(10)固定在工作台台面(702)的端面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行的振动信号；
温度传感器(11)固定在滚珠丝杠螺母(301)的上表面上，用于采集滚珠丝杠螺母(301)的运行过程中的温度变化值；
激光位移传感器(12)安装在正对滚珠丝杠轴(302)从动端位置，用于采集滚珠丝杠副(3)运行过程中对从动端位置影响的变化值。
2.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，其特征在于，所述底座(1)上滚珠直线导轨(202)通过定位压实楔块(203)进行定位和调整，从而实现振动抑制。
3.根据权利要求1所述的一种滚珠丝杠副热变形和动态特性测试装置，其特征在于，所述工作台台面(702)上的滚珠直线导轨滑块(201)通过定...
【专利技术属性】
技术研发人员：高相胜，张子涛，王民，昝涛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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