本发明专利技术公开了一种可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置,包括隔振台架、L型底座、伺服电机、导向花键、弹簧、双螺母滚珠丝杠、联轴器、摩擦力测量机构等，其中所述摩擦力测量机构包括两块挡板、10根螺栓、10枚钢球、力学传感器、传感器支架、传力杆。所述L型底座固定在隔振台架上，滚珠丝杠以一端固定另一端自由架设在L型底座上，弹簧安装在双螺母之间，测量装置放置在导向花键上。还提供相应的测试方法。本发明专利技术容易实现滚珠丝杠轴向载荷的定量变载，而且与其他实验装置显著不同的是载荷为内力，不会有由于外部加载带来的其他摩擦力的影响。因此可以准确地测定滚珠丝杠滚动体与滚道的摩擦力。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械工程中机械设计及测试
，具体涉及一种。
技术介绍
滚珠丝杠副是一种螺旋传动元件，具有定位精度高、摩擦力小、传动效率高等优点，是数控机床进给系统的关键部件。传统的测试装置主要包括驱动部分、传动部分、测量部分和加载部分。加载部分主要为外部加载，即载荷相对于滚珠丝杠系统为外力。这就必然带来引入外部摩擦力的后果。而滚珠丝杠副内滚珠与滚道的摩擦力很小，它的测量很容易受到外部摩擦力的影响。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种可变载滚珠丝杠摩擦力测试装置及测试方法。根据本专利技术的一个方面，提供一种可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，其特征在于，包括伺服电机10、联轴器9、双螺母滚珠丝杆、弹簧、钢球6、第一挡板71、第二挡板72、第一L型底座2、第二 L型底座8、导向花键3、传力杆13、力学传感器14,其中:所述伺服电机10、联轴器9、双螺母滚珠丝杆依次连接；所述双螺母滚珠丝杆所包含的滚珠丝杆4的一端采用固定支承方式由所述第一 L型底座2支撑，所述滚珠丝杆4的另一端以自由支撑方式架设在所述第二 L型底座8上；所述第一挡板71和第二挡板72通过所述钢球6分别与所述双螺母滚珠丝杆所包含的2个丝杠螺母5端面接触；2个所述丝杠螺母5之间安装有弹簧；所述第一挡板71和第二挡板72由所述导向花键3支撑；所述力学传感器14通过所述传力杆13连接任一所述丝杠螺母5。依靠双丝杆螺母之间的弹簧加载，轴向载荷的大小依靠压缩弹簧的压缩量确定，因此丝杆螺母所受轴向载荷可有多种且调节方便；进一步地，载荷加载过程，载荷被施加在双螺母内部，由于加载而引入的摩擦力为内力，力学传感器测量到的摩擦力中将不会包含这一部分的摩擦力，所以测量将更加准确。优选地，还包括光学隔振台I，其中，所述第一 L型底座2、第二 L型底座8、力学传感器14、伺服电机10均设置在所述光学隔振台I上。优选地，还包括带一字槽的连接装置12，其中，所述第一挡板71、第二挡板72连接所述带一字槽的连接装置12。优选地，所述第一 L型底座2和第二 L型底座8通过螺纹联接固定在所述光学隔振台I上。优选地，还包括托板15，其中，所述托板15通过所述带一字槽的连接装置12连接到所述第一挡板71和第二挡板72上，所述力学传感器14设置于所述托板15上，以通过所述托板15实现与丝杠螺母5的同步线性运动，所述托板15与所述光学隔振台I之间存在间隙。优选地，加载过程，弹簧压缩量变化是靠两个丝杆螺母5的相位差控制，两个丝杆螺母5依靠同时穿过所述两个丝杆螺母5的多根金属杆保持相位差的锁定。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种可变载滚珠丝杠摩擦力测试方法，其特征在于，利用本专利技术提供的所述可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，依靠伺服电机10提供不同转速，驱动双螺母滚珠丝杆做单行程或者往复运动，测出丝杆螺母移动过程中施加到力学传感器14上力的波动。本专利技术采用双螺母、弹簧加载，轴向载荷为内力其引入的摩擦力也为内力，不会影响到滚珠与滚道摩擦力(外部摩擦力)的测量，为可变载滚珠丝杠摩擦力测试装置，引入的外部摩擦力与滚珠丝杠内部摩擦力相比极小。更为具体地，所述第一挡板和第二挡板借助所述钢球与丝杆螺母接触，能够保持与螺母的相对位置固定，不会由于测试而给丝杆螺母引入偏载；同时钢球与丝杆螺母之间的间隙可以通过螺栓微调，以保证所述第一挡板和第二挡板与丝杆螺母的随动性能。依靠双丝杆螺母之间的弹簧加载，轴向载荷的大小依靠压缩弹簧的压缩量确定，因此丝杆螺母所受轴向载荷可有多种且调节方便。通过光学隔振台可以有效隔绝外界振动。所述带一字槽的连接装置在满足弹簧压缩量变化时，提供第一挡板与第二挡板之间距离的调节功能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术整体结构轴侧图；图2为本专利技术整体结构俯视图；图3为本专利技术整体结构正视图；图4为本专利技术整体结构局部视图；图5为本专利技术摩擦力测量机构挡板及钢球；图6为带一字槽的连接装置；图7为根据本专利技术提供的可变载滚珠丝杠摩擦力测试装置的结构示意图。图中:1为光学隔振台，2为第一 L型底座,3为导向花键,4为滚珠丝杠,5为丝杠螺母，6为钢球，7为挡板，8为第二 L型底座，9为联轴器，10为伺服电机，11为电机垫块，12为带一字槽的连接装置，13为传力杆，14为力学传感器，15为托板。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。如图7所示，根据本专利技术提供的可变载滚珠丝杠摩擦力测试装置，包括光学隔振台1、伺服电机10、联轴器9、双螺母滚珠丝杆、弹簧、钢球6、第一挡板71、第二挡板72、第一L型底座2、第二 L型底座8、带一字槽的连接装置12、导向花键3、传力杆13、力学传感器14、托板15。其中，所述第一 L型底座2、第二 L型底座8、力学传感器14、伺服电机10均设置在所述光学隔振台I上。所述力学传感器14通过所述托板15保持与丝杆螺母5的随动。具体地，所述伺服电机10、联轴器9、双螺母滚珠丝杆依次连接；所述双螺母滚珠丝杆所包含的滚珠丝杆4非连接所述联轴器的一端采用固定支承方式连接所述第一L型底座2，所述滚珠丝杆4的另一端以自由支撑方式架设在所述第二 L型底座8上；2个所述丝杠螺母5之间连接有弹簧。依靠双丝杆螺母之间的弹簧加载，轴向载荷的大小依靠压缩弹簧的压缩量确定，因此丝杆螺母所受轴向载荷可有多种且调节方便。进一步地，所述第一挡板71和第二挡板72通过所述钢球6分别与所述双螺母滚珠丝杆所包含的2个丝杠螺母5连接；所述第一挡板71和第二挡板72由所述导向花键3支撑；所述力学传感器14通过所述传力杆13连接任一所述丝杆螺母5。所述第一挡板71、第二挡板72连接所述带一字槽的连接装置12。如图1所示，所述学隔振台I上设置有阵列排布的安装孔。弹簧压缩量变化是靠两个丝杆螺母5的相位差控制。丝杆螺母5的相位差的保持依靠同时穿过两丝杆螺母5的6根金属杆锁定。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种可变载滚珠丝杠摩擦力测试方法，利用根据本专利技术提供的所述可变载滚珠丝杠摩擦力测试装置，依靠伺服电机10提供不同转速，驱动双螺母滚珠丝杆做单行程或者往复运动，测出丝杆螺母5移动过程中施加到力学传感器14上力的波动。以上对本专利技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本专利技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本专利技术的实质内容。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，其特征在于，包括伺服电机（10）、联轴器（9）、双螺母滚珠丝杆、弹簧、钢球（6）、第一挡板（71）、第二挡板（72）、第一L型底座（2）、第二L型底座（8）、导向花键（3）、传力杆（13）、力学传感器（14），其中：所述伺服电机（10）、联轴器（9）、双螺母滚珠丝杆依次连接；所述双螺母滚珠丝杆所包含的滚珠丝杆（4）的一端采用固定支承方式由所述第一L型底座（2）支撑，所述滚珠丝杆（4）的另一端以自由支撑方式架设在所述第二L型底座（8）上；所述第一挡板（71）和第二挡板（72）通过所述钢球（6）分别与所述双螺母滚珠丝杆所包含的2个丝杠螺母（5）端面接触；2个所述丝杠螺母（5）之间安装有弹簧；所述第一挡板（71）和第二挡板（72）由所述导向花键（3）支撑；所述力学传感器（14）通过所述传力杆（13）连接任一所述丝杠螺母（5）。
【技术特征摘要】
1.一种可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，其特征在于，包括伺服电机(10)、联轴器(9)、双螺母滚珠丝杆、弹簧、钢球(6)、第一挡板(71)、第二挡板(72)、第一L型底座(2)、第二 L型底座(8)、导向花键(3)、传力杆(13)、力学传感器(14)，其中:所述伺服电机(10)、联轴器(9)、双螺母滚珠丝杆依次连接；所述双螺母滚珠丝杆所包含的滚珠丝杆(4)的一端采用固定支承方式由所述第一 L型底座(2)支撑，所述滚珠丝杆(4)的另一端以自由支撑方式架设在所述第二 L型底座(8)上；所述第一挡板(71)和第二挡板(72)通过所述钢球(6)分别与所述双螺母滚珠丝杆所包含的2个丝杠螺母(5)端面接触；2个所述丝杠螺母(5)之间安装有弹簧；所述第一挡板(71)和第二挡板(72)由所述导向花键(3)支撑；所述力学传感器(14 )通过所述传力杆(13 )连接任一所述丝杠螺母(5 )。2.根据权利要求1所述的可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，其特征在于，还包括光学隔振台(1)，其中，所述第一 L型底座(2)、第二 L型底座(8)、力学传感器(14)、伺服电机(10)均设置在所述光学隔振台(I)上。3.根据权利要求1或2所述的可变载滚珠丝杠摩擦力测量装置，其特征在于，还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚振强，许胜，沈洪，徐正松，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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