一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置。头架托板上安装电机和变速箱，变速箱的输出轴与动态扭矩传感器连接，此传感器通过联轴器与被测滚珠丝杠相连，在此联轴器上设置圆磁栅，圆磁栅与被测丝杠连接，被测丝杠头尾部通过头、尾架支撑固定；电涡流制动器连接变速箱，再与加载部件连接，加载部件构包括两个双联滑轮组、两个双联卷筒和三个齿轮构成，卷筒上的钢丝绳通过螺母托板对被测丝杠的螺母传递阻尼，托板上固连丝杠的配套螺母，托板的两端下侧设置四个滑块，使其可在固定在床身上的导轨上滑移，尾架托板安装在床身尾部的平—V导轨上。工作时，由电涡流制动器提供负载，通过调节通过电涡流制动器的电流值可实现对滚珠丝杠副工况的模拟。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械装置精度保持性测试
，特别是一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置。
技术介绍
滚珠丝杠具有运动精度高，摩擦力小，无侧隙、刚性高、将回转运动与直线运动相互转化的可逆性高，效率高等优点，是机床常用的运动部件，被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。滚珠丝杠的精度保持性对机床加工精度、精度保持性都有着直接影响。机床使用一定时间后，滚道及钢珠会磨损，预紧力释放，并伴随滚动体疲劳点蚀，产生间隙误差，导致轴向跳动超差，影响了机床的加工精度。因而希望改善滚珠丝杠的结构、材料、表面处理工艺、润滑方式等参数，降低滚道及钢珠的磨损，尽量延长丝杠使用时间，提高机床精度保持性；同时开发一种快速评价滚珠丝杠精度保持性的试验手段，为产品选择提供依据。目前，国内滚珠丝杠的试验装置多针对丝杠副的综合性能，滚珠丝杠精度保持性试验装置的研发领域几乎是空白，而某些厂家自行开发的精度保持性试验机也缺乏模拟各种实际工况的能力。
技术实现思路
本技术所解决的技术问题在于提供一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置与试验方法。实现本技术目的的技术解决方案为:一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置，包括加载部件、头架拖动部件、工作台面部件、尾架支撑部件和床身，其中头架拖动部件和尾架支撑部件均位于床身上，工作台面部件位于头架拖动部件和尾架支撑部件之间，加载部件位于床身中部的凹槽内；所述头架拖动部件包括头架托板、从动带轮、同步带、张紧轮、主动带轮、电动机、变速箱、动态扭矩传感器、圆磁栅、第一头架支撑单元、第二头架支撑单元，头架托板上设置电动机和变速箱，电动机的输出轴上设置主动带轮，变速箱的输入轴上设置从动带轮，主动带轮和从动带轮上套有同步带，该同步带通过位于头架托板上的张紧轮张紧，变速箱的输出轴通过第一联轴器与动态扭矩传感器相连，动态扭矩传感器的另一端通过第二联轴器与被测丝杠的一端连接，第一头架支撑单元和第二头架支撑单元均位于头架托板上，其中第一头架支撑单元对第二联轴器支撑固定，第二头架支撑单元对被测丝杠支撑定位，圆磁栅包括读数头和磁栅鼓，其中读数头位于第一头架支撑单元上，磁栅鼓位于从第一头架支撑单元外侧伸出的第二联轴器的外部。本技术与现有技术相比，其显著优点为:1)本技术利用三档齿轮变速箱调节丝杠转速，增加了可测量程；2)本技术利用内外锥套及轴承套件夹持丝杠两端，以适应不同规格的丝杠，且更换方便，保证丝杠安装的兼容性与稳定性；3)本技术的加载力通过钢缆传动实现，可实现加载力的连续性变化，成本低廉；4)本技术的加载系统采用电涡流制动器、卷筒、滑轮三位一体的加载系统，可实现阻尼的连续变化，有效得模拟了实际工况；5)本技术的尾架与床身之间的平一V导轨设计，可适应不同长度被测丝杠的支撑要求；6)本技术的扭矩传感器及联轴器段的拉力传感器可实现实时监测被测丝杠上加载力的大小，为模拟实际工况提供依据。以下结合附图对本技术作进一步详细描述。附图说明图1是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置的工作原理示意图，其中图A为主视图，图B为俯视图。图2是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置的总体结构示意图。图3是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置头架拖动部件的示意图。图4是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置工作台部件的上面示意图。图5是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置工作台部件的底面示意图。图6是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置加载系统的示意图。图7是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置尾架部件的示意图。图8是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置床身部件的示意图。图9是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置单批次样件精度保持性验证工序流程图。图10是本技术滚珠丝杠副精度保持性试验装置单批样件精度保持性测定工序流程图。具体实施方式结合图1、图2，本技术的一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置，包括加载部件1、头架拖动部件I1、工作台面部件II1、尾架支撑部件IV和床身V，其中头架拖动部件II和尾架支撑部件IV均位于床身V上，工作台面部件III位于头架拖动部件II和尾架支撑部件IV之间，加载部件I位于床身V中部的凹槽内；结合图3，所述头架拖动部件II包括头架托板1、从动带轮2、同步带3、张紧轮4、主动带轮5、电动机6、变速箱7、动态扭矩传感器8、圆磁栅9、第一头架支撑单元10、第二头架支撑单元12，头架托板I上设置电动机6和变速箱7，电动机6的输出轴上设置主动带轮5，变速箱7的输入轴上设置从动带轮2，主动带轮5和从动带轮2上套有同步带3，该同步带通过位于头架托板I上的张紧轮4张紧，变速箱7的输出轴通过第一联轴器与动态扭矩传感器8相连，动态扭矩传感器8的另一端通过第二联轴器11与被测丝杠的一端连接，第一头架支撑单元10和第二头架支撑单元12均位于头架托板I上，其中第一头架支撑单元10对第二联轴器11支撑固定，第二头架支撑单元12对被测丝杠支撑定位，圆磁栅9包括读数头和磁栅鼓，其中读数头位于第一头架支撑单元10上，磁栅鼓位于从第一头架支撑单元10外侧伸出的第二联轴器11的外部。结合图4和图5，工作台面部件III包括工作台15、承力钢板53、静态扭矩传感器支架16、静态扭矩传感器17、螺母支撑单元18、扭矩联动件19、工作台防撞垫片22、滑块23，工作台15整体呈工字型，该工作台上设置静态扭矩传感器支架16，静态扭矩传感器支架16上设置静态扭矩传感器17，螺母支撑单元18也位于工作台15上，螺母支撑单元18套在被测滚珠丝杠上，该螺母支撑单元通过扭矩联动件19将力矩传递到静态扭矩传感器17上，工作台防撞垫片22设置在工字型工作台15的突起部分，滑块23设置在工作台15底面，承力钢板53设置在工作台15的底部中心。光栅尺读数头通过接合装置设置在工作台上。结合图6和图5，加载部件I包括电涡流制动器38、摆线针轮减速器39、外花键轴51、传动齿轮48、卷筒47、卷筒座49、内花键轴46、定滑轮41、定滑轮座40、定滑轮座调节螺母52、铰链单元块21、钢丝绳42、拉力传感器44、拉力传感器连接块43、传感器连接螺母45 ；电涡流制动器38设置在工作台一侧外部，通过第三联轴器与摆线针轮减速器39相连，摆线针轮减速器39通过第四联轴器与外花键轴51相连，外花键轴51与内花键轴46相啮合，内花键轴46上套有传动齿轮48，传动齿轮48包括主动齿轮48-1、第一从动齿轮48-2和第二从动齿轮48-3，主动齿轮48-1设置在内花键轴46上，两个从动齿轮分别设置在两个对称布置的卷筒轴上，两个卷筒轴的两端分别通过轴承架在卷筒座49上；工作时，由电涡流制动器38提供负载，通过调节通过电涡流制动器38的电流值可实现对滚珠丝杠副工况的模拟；每个卷筒轴上均设置一个卷筒47，每个卷筒47上均缠绕钢丝绳42，钢丝绳42伸出的绳头绕过与其对应的定滑轮固连在铰链单元块21上，钢丝绳上的加载力由铰链单元块21调节平衡后传递到与其相连的拉力传感器44上，拉力传感器44通过大六角螺钉45固定在工作台承力底板53上。床身V包括限位开关32、限位开关T型槽33、导轨34、楔形块35、光栅尺36、平-V导轨37和梯形槽20，导轨34平行设置在床身V上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠丝杠副精度保持性试验装置，其特征在于，包括加载部件[Ⅰ]、头架拖动部件[Ⅱ]、工作台面部件[Ⅲ]、尾架支撑部件[Ⅳ]和床身[Ⅴ]，其中头架拖动部件[Ⅱ]和尾架支撑部件[Ⅳ]均位于床身[Ⅴ]上，工作台面部件[Ⅲ]位于头架拖动部件[Ⅱ]和尾架支撑部件[Ⅳ]之间，加载部件[Ⅰ]位于床身[Ⅴ]中部的凹槽内；所述头架拖动部件[Ⅱ]包括头架托板[1]、从动带轮[2]、同步带[3]、张紧轮[4]、主动带轮[5]、电动机[6]、变速箱[7]、动态扭矩传感器[8]、圆磁栅[9]、第一头架支撑单元[10]、第二头架支撑单元[12]，头架托板[1]上设置电动机[6]和变速箱[7]，电动机[6]的输出轴上设置主动带轮[5]，变速箱[7]的输入轴上设置从动带轮[2]，主动带轮[5]和从动带轮[2]上套有同步带[3]，该同步带通过位于头架托板[1]上的张紧轮[4]张紧，变速箱[7]的输出轴通过第一联轴器与动态扭矩传感器[8]相连，动态扭矩传感器[8]的另一端通过第二联轴器[11]与被测丝杠的一端连接，第一头架支撑单元[10]和第二头架支撑单元[12]均位于头架托板[1]上，其中第一头架支撑单元[10]对第二联轴器[11]支撑固定，第二头架支撑单元[12]对被测丝杠支撑定位，圆磁栅[9]包括读数头和磁栅鼓，其中读数头位于第一头架支撑单元[10]上，磁栅鼓位于从第一头架支撑单元[10]外侧伸出的第二联轴器[11]的外部。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：欧屹，冯虎田，朱宇霖，陶卫军，蔡理，沈嘉禾，韩军，王禹林，殷爱华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：实用新型
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