振动试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供可进行以长轴期且大加速度振幅使工件振动的振动试验的振动试验装置。在本发明专利技术的振动试验装置中，直动变换器包括：直动变换器框架，其固定在振动试验装置框架上；输入轴，其相对于直动变换器框架被旋转自如地轴支承，并与伺服电动机的旋转轴连结；方螺纹，其形成于输入轴的外周面的至少一部分；滚筒，其具有与方螺纹的螺纹侧面抵接的圆筒面；滚筒单元，其植设有旋转轴，旋转轴通过大致整体被收纳在方螺纹的螺纹槽之间的圆筒滚子轴承，旋转自如地轴支承滚筒；轨道，其固定在直动变换器框架上，使滚筒单元沿着方螺纹的轴方向滑动自如地直进滑动；和输出轴，其与滚筒单元直接或间接地连结，以其上端支承可动工作台，伴随着输入轴的旋转，与方螺纹螺合的滚筒沿着方螺纹的螺纹槽移动，与滚筒单元沿着轨道直进运动联动，输出轴也进行直进运动，使可动工作台上下移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过直动变换器将来自电动机的往返旋转运动变换成直线往返运动，并通过该直线往返运动使被检测物振动的振动试验装置。
技术介绍
作为在被检测物(工件)上施加拉伸、压縮、弯曲负载等的试验装置，如日本特开 平6-129969号公报所记载的通过伺服电动机驱动作为直动变换器的一种的滚珠丝杠的试 验装置已为众所周知。该试验装置在伺服电动机的旋转轴上连接滚珠丝杠，在与滚珠丝杠 卡合的滚珠螺母上安装十字头(cross head)(可动工作台)，通过伺服电动机的驱动使滚 珠丝杠旋转，对安装于十字头和固定端的工件施加负载。 在这样的试验装置中，如果一边周期性地切换伺服电动机的旋转方向一边进行驱 动，则能够使十字头在沿着滚珠丝杠的方向上振动，因而，将工件固定在十字头上，通过如 上述那样使十字头振动，能够进行使工件振动的振动试验。
技术实现思路
但是，如上所述，使用滚珠丝杠机构作为直动变换器时，特别是以几Hz左右的比 较长的周期且以较大的加速度振幅使工件振动时，由于滚珠丝杠机构的滚珠彼此冲突等， 使钉状的冲击负载施加在工件上。如果这种冲击施加在工件上，可能会使工件呈现非预期 的举动(例如由于冲击负载在工件内部产生缺陷)。因而，使用滚珠丝杠机构作为直动变换 器的振动试验装置在进行以长轴期且以大加速度振幅使工件振动那样的振动试验时不能 使用。 本专利技术是为了解决上述目的而完成的。即，本专利技术的目的在于提供一种振动试验 装置，其能够进行以长轴期且以大加速度振幅使工件振动那样的振动试验。 为了达成上述目的，根据本专利技术的实施方式的振动试验装置的直动变换器包括 直动变换器框架，其固定在所述振动试验装置框架上；输入轴，其相对于所述直动变换器框 架被轴支承为自由旋转，并与所述伺服电动机的旋转轴连结；方螺纹，其形成在该输入轴的 外周面的至少一部分上；滚筒(roller)，其具有抵接在该方螺纹的侧面上的圆筒面；滚筒 单元，其设置有旋转轴，该旋转轴经由大致整体被收纳在所述方螺纹的螺纹牙之间的圆筒 滚子轴承，旋转自如地轴支承该滚筒；轨道，其固定在所述直动变换器框架上，使该滚筒单 元沿着所述方螺纹的轴方向自由滑动地直线滑动；和输出轴，其直接或间接地与所述滚筒 单元连结，以其上端支承所述可动工作台，伴随着所述输入轴的旋转，与方螺纹螺合的滚筒 沿着方螺纹的螺纹槽移动，与滚筒单元沿着所述轨道的直进运动连动，所述输出轴也进行 直进运动，使所述可动工作台上下移动。 根据本专利技术实施方式的振动试验装置如上所述具有为方螺纹的进给螺杆、和与该 方螺纹的螺纹牙的侧面抵接的滚筒，使该方螺纹旋转时，滚筒沿着方螺纹的槽转动，使滑块 上下移动。这样，经由被轴支承的滚筒驱动输出轴，因此即使变换方螺纹的旋转方向进行振4动试验时，也不会向滑块和输出轴输入峰值状噪音。因此，能够进行以长轴期且大加速度振 幅使工件振动那样的振动试验。另外，由于相对与该滚筒的轴可旋转地支承滚筒的圆周面 的轴承的大致整体被收纳在方螺纹地槽中，所以在轴承上主要施加径向方向的负载，几乎 不施加弯曲负载。因此，根据本专利技术实施方式的结构，通过能充分承受径向方向大负载的圆 筒滚子轴承，能够使滚筒平滑旋转，这样根据本专利技术实施方式，可实现能够进行以长轴期且 大加速度振幅使工件振动那样的振动试验的振动试验装置。 另外，优选具有多个滚筒，多个滚筒中包括的一对滚筒被配置成夹着所述方螺纹 的螺纹牙。 优选方螺纹为多线螺纹。为了以高速使工件振动，希望加大螺纹线导程，并加大相 对于伺服电动机的旋转角度的行程。而且，为了使工作台被更牢固地支承，希望使用在方螺 纹的周方向大致等角度(例如180度放置)的多条轨道和对应各轨道的多个滚筒，但是这 种情况下，如果方螺纹的螺距较小，则能够减小一个轨道与另外的轨道的滚筒的方螺纹的 轴方向的位置的差。该位置的差越小越能够使方螺纹的长度縮短，因此，能够使得振动试验 装置小型化。在本专利技术的实施方式中，如上所述，方螺纹为多线螺纹。相对于螺纹线导程减 小螺距。因此能够以高速使工件振动，牢固支承工作台，且实现小型的振动试验装置。 另外，如果采用具有对以夹着方螺纹的螺纹牙的方式配置的一对滚筒向该螺纹牙 施力的施力机构的结构，则方螺纹被从上下两方施力，防止螺纹牙的弹性变形，因此，通过 防止弹性变形而不会在滚筒与输出轴上施加意外的负载。 优选滚筒单元具有在意对滚筒之间形成的开槽沟，施力机构调整开槽沟的间隔， 由此，能够调整一对滚筒的间隔以及朝向所述螺纹牙对该一对滚筒施力的负载。例如，施力 机构具有从滚筒单元的一端向开槽沟穿孔的第一贯通孔、从滚筒单元的一端向开槽沟穿孔 并在内轴形成有阴螺纹的第二贯通孔、经由第一贯通孔和开槽沟相对并朝向滚筒支承板的 另一端延伸的阴螺纹孔、通过第一贯通孔拧入阴螺纹孔的第一螺栓、拧入第二贯通孔的第 二螺栓，第一螺栓的头部压迫滚筒单元的一端，对该滚筒单元施加使开槽沟的宽度变窄的 方向的负载，并且第二螺栓的顶端部压迫开槽沟对滚筒单元施加使开槽沟的宽度扩展的方 向的负载。 另外，优选将方螺纹、滚筒单元和轨道收纳在充满润滑油的壳体主体中的结构。如 果采用这样的结构，则，能够使滚筒与方螺纹之间的摩擦力降低，因此，能够使滚筒更平滑 的旋转。例如，壳体主体包括形成有安装用于能旋转地支承输入轴的轴承的开口的底板、和 形成有安装用于可滑动地支承输出轴的轴承的开口的顶板，在地板的开口与输入轴之间、 以及在顶板的开口中设置有用于防止润滑油泄露的油封。 另外，优选采用如下结构，S卩，滚筒块具有与轨道卡合能沿着轨道移动的滑块，滑 块包括包围轨道的凹部、在凹部沿着滑块的移动方向形成的槽、以与形成在滑块的内部的 槽形成闭合回路的方式连接槽的移动方向两端的退避路径、和在闭合回路中循环并在位于 槽中时与轨道抵接的多个滚珠。，如果采用这种结构，则滑块就不会颠簸，且能够平滑地沿 着轨道移动。 特别地，优选采用如下结构，即，在滑块上形成有4条所述闭合回路，分别配置在4 条闭合回路中的两条闭合回路的槽中的滚珠相对于滑块的径向方向具有大致士45度的接 触角，分别配置在其它两条闭合回路的槽中的滚珠相对于该滑块逆径向方向具有大致±455度的接触角。如果采用这种结构，则滑块分别对于径向方向、逆径向方向以及横向能够承受 大负载，即使从方螺纹经由滚筒施加上述方向的大负载，滑块也不会破损，并能沿着轨道平 滑移动。附图说明 图1是本专利技术的实施方式的振动试验装置的主视图。 图2是本专利技术的实施方式的振动试验装置的直动变换器的主视图。 图3是本专利技术的实施方式的振动试验装置的直动变换器的右视图。 图4是本专利技术的实施方式的振动试验装置的直动变换器的俯视图。 图5是图4的I-I截面图。 图6是在本专利技术的实施方式中，利用与轨道的长轴方向垂直的一面说明滑块和轨 道的截面图。 图7是图6的II-II截面图。 图8是表示利用本专利技术的实施方式的振动试验装置的试验结果的图表。 图9是表示利用比较例的振动试验装置的试验结果的图表。具体实施例方式以下，利用附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图1是本专利技术的实施方式的 振动试验装置的主视图。本实施方式的振动试验装置能够在被检测物(工件)上反复施加 拉伸、压縮、或弯曲负载，或者使工件振动。另外，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种振动试验装置，其具备直动变换器，该直动变换器将伺服电动机的旋转轴的旋转运动变换成直进运动，使配备有被检测物的可动工作台上下移动，该振动试验装置的特征在于：该直动变换器包括：直动变换器框架，其固定在所述振动试验装置框架上；输入轴，其相对于所述直动变换器框架被旋转自如地轴支承，并与所述伺服电动机的旋转轴连结；方螺纹，其形成于该输入轴的外周面的至少一部分；滚筒，其具有与该方螺纹的螺纹侧面抵接的圆筒面；滚筒单元，其植设有旋转轴，所述旋转轴通过大致整体被收纳在所述方螺纹的螺纹槽之间的圆筒滚子轴承，旋转自如地轴支承该滚筒；轨道，其固定在所述直动变换器框架上，使该滚筒单元沿着所述方螺纹的轴方向滑动自如地直进滑动；和输出轴，其与所述滚筒单元直接或间接地连结，以其上端支承所述可动工作台，伴随着所述输入轴的旋转，与方螺纹螺合的滚筒沿着方螺纹的螺纹槽移动，与滚筒单元沿着所述轨道直进运动联动，所述输出轴也进行直进运动，使所述可动工作台上下移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：松本繁，宫下博至，村内一宏，长谷川正伸，
申请(专利权)人：国际计测器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]