本實用新型涉及一種測試滾珠絲杠副磨合特性的試驗裝置，屬于機械電控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

滾珠絲杠副產(chǎn)品生產(chǎn)后，需要進行磨合試驗用以測試產(chǎn)品性能。尤其是用于航天產(chǎn)品的伺服傳動機構(gòu)中的滾珠絲杠副，要求在磨合試驗時更能接近產(chǎn)品的真實工作狀態(tài)。滾珠絲杠副要在短時間、大負載的情況下，實現(xiàn)連續(xù)變向磨合。且要實現(xiàn)兩種工作模式，模式一絲杠雙向旋轉(zhuǎn)，螺母直線運動；模式二螺母雙向旋轉(zhuǎn)，絲杠直線運動。試驗條件要求嚴格，常規(guī)磨合試驗臺難以滿足試驗內(nèi)容。需要一套達到相應(yīng)試驗要求的磨合試驗系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對上述磨合試驗中存在的技術(shù)問題，提供了一種滾珠絲杠副磨合試驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效模擬了產(chǎn)品的實際工作狀態(tài)，解決了常規(guī)磨合試驗臺不能完全覆蓋的技術(shù)問題，滿足產(chǎn)品相關(guān)的試驗要求，充分測試了產(chǎn)品的磨合特性。

本實用新型所采用的具體技術(shù)方案如下：

該試驗系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)，控制系統(tǒng)通過電信號實現(xiàn)對加載系統(tǒng)的控制；加載系統(tǒng)實現(xiàn)滾珠絲杠副變向磨合的機械部分；測試系統(tǒng)通過電信號實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與反饋。

所述的控制系統(tǒng)包括控制集成模塊、制動電阻、限位開關(guān)及電控箱，控制集成模塊、制動電阻、限位開關(guān)安裝在電控箱中，控制集成模塊、制動電阻、限位開關(guān)通過電纜連接伺服電機與工控機。

所述的加載系統(tǒng)為，加載電機、驅(qū)動電機分別位于試驗平臺兩端面下方，加載電機、驅(qū)動電機通過皮帶I、皮帶II分別與軸承組件I、軸承組件II相連，軸承組件I、軸承組件II分別固定于試驗平臺兩端；軸承組件I依次與傳動絲桿、拉壓力傳感器、工裝組件、法蘭及軸承組件II相連。

所述的傳動絲桿、拉壓力傳感器、工裝組件彼此之間由緊固件剛性連接。

所述的工裝組件內(nèi)部安裝試驗產(chǎn)品。

所述的試驗平臺上設(shè)有直線導(dǎo)軌，傳動絲桿和工裝組件安裝在直線導(dǎo)軌上。

所述的試驗平臺上設(shè)有位移傳感器。

所述的測試系統(tǒng)包括數(shù)字采集模塊、電源、操控臺及工控機，數(shù)字采集模塊、電源集成于操控臺內(nèi)部，工控機位于操控臺上。

所述的試驗平臺與操控臺分離獨立設(shè)置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

本實用新型采用雙電機模式，其中一臺作為主驅(qū)動電機，另一臺作為加載電機，解決滾珠絲杠副磨合試驗中的短時間、大負載連續(xù)變向問題。采用中空軸承和工裝，實現(xiàn)螺母雙向旋轉(zhuǎn)，絲杠直線運動的工作模式。通過更換工裝，實現(xiàn)絲杠雙向旋轉(zhuǎn)，螺母直線運動的另一工作模式。

本實用新型實現(xiàn)了滾珠絲杠副兩種磨合狀態(tài)的集成。試驗系統(tǒng)工作時，很好地滿足產(chǎn)品性能測試的非常規(guī)試驗條件。實現(xiàn)對產(chǎn)品轉(zhuǎn)數(shù)、位移及負載力的實時監(jiān)測。具有工況模擬更真實、試驗效率更高的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型系統(tǒng)原理示意圖。

圖2為本實用新型實施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2中，1-控制集成模塊、2-制動電阻、3-限位開關(guān)、4-電控箱、5-加載電機、6-皮帶I、7-軸承組件I、8-傳動絲桿、9-緊固件、10-直線導(dǎo)軌、11-試驗產(chǎn)品、12-工裝組件、13-法蘭、14-軸承組件II、15-皮帶II、16-驅(qū)動電機、17-位移傳感器、18-拉壓力傳感器、19-數(shù)字采集模塊、20-電源、21-操控臺、22-工控機。

具體實施方式

本實用新型參照附圖，結(jié)合具體實施例詳述如下。

實施例

如圖1所示，該試驗系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)組成。控制系統(tǒng)由控制集成模塊、制動裝置、電控箱等組成，通過電信號實現(xiàn)對加載系統(tǒng)的控制。加載系統(tǒng)由伺服電機、傳動裝置、試驗平臺等組成，是實現(xiàn)滾珠絲杠副變向磨合的重要機械部分。測試系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、傳感器、工控機等組成，通過電信號，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集與反饋。磨合試驗時，測試系統(tǒng)可對產(chǎn)品的轉(zhuǎn)速、位移、負載力等試驗參數(shù)進行實時監(jiān)測與儲存。

如圖2所示，所述的控制系統(tǒng)包括控制集成模塊1、制動電阻2、限位開關(guān)3及電控箱4，控制集成模塊1、制動電阻2、限位開關(guān)3安裝在電控箱4中，控制集成模塊1、制動電阻2、限位開關(guān)3通過電纜連接伺服電機(加載電機5、驅(qū)動電機16)與工控機22，實現(xiàn)對電機運轉(zhuǎn)的準確控制。

所述的加載系統(tǒng)為，加載電機5、驅(qū)動電機16分別位于試驗平臺兩端面下方，加載電機5、驅(qū)動電機16通過皮帶I6、皮帶II15分別與軸承組件I7、軸承組件II14相連，軸承組件I7、軸承組件II分別固定于試驗平臺兩端；軸承組件I7依次與傳動絲桿8、拉壓力傳感器18、工裝組件12、法蘭13及軸承組件II14相連。所述的傳動絲桿8、拉壓力傳感器18、工裝組件12彼此之間由緊固件9剛性連接。所述的工裝組件12內(nèi)部安裝試驗產(chǎn)品11。所述的試驗平臺上設(shè)有直線導(dǎo)軌10，傳動絲桿8和工裝組件12安裝在直線導(dǎo)軌10上，以實現(xiàn)加載磨合時的換向功能。通過更換工裝，可以模擬實際工況，實現(xiàn)兩種磨合狀態(tài)。

拉壓力傳感器18安裝在傳動絲桿8與工裝組件12兩者之間，用于測試磨合試驗時滾珠絲杠副的受力變化。位移傳感器17位于試驗平臺上，用于測試滾珠絲杠副的位置變化及初始位置的標定。

所述的測試系統(tǒng)包括數(shù)字采集模塊19、電源20、操控臺21及工控機22，數(shù)字采集模塊19、電源20集成于操控臺21內(nèi)部，工控機22位于操控臺21上。通過電信號實現(xiàn)對滾珠絲杠副轉(zhuǎn)速、位移和負載力等參數(shù)的監(jiān)控與反饋。

考慮到安全因素，把本實用新型的試驗平臺與測試系統(tǒng)分離放置，實施遠程控制。傳感器測取的數(shù)據(jù)傳送至操控臺21實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測與顯示，并對數(shù)據(jù)進行儲存和處理，形成試驗報告。

該試驗系統(tǒng)實現(xiàn)了滾珠絲杠副兩種磨合狀態(tài)的集成。有效模擬了產(chǎn)品的實際工作狀態(tài)，很好地滿足產(chǎn)品性能測試的非常規(guī)試驗條件。具有獨立的控制系統(tǒng)、加載系統(tǒng)和測試系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)通過指令實現(xiàn)對兩臺伺服電機的驅(qū)動、加載功能。加載系統(tǒng)提供8500N-16000N的負載力，模擬兩種實際工作狀態(tài)，實現(xiàn)短時間、大負載情況下的連續(xù)變向磨合。測試系統(tǒng)實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速、位移、負載力等參數(shù)的動態(tài)監(jiān)測。

測試系統(tǒng)設(shè)有傳感器、數(shù)字采集裝置、工控機，負載力測量范圍為0-30kN，測量精度1%FS，位移測量范圍0-50mm。測量精度0.1%FS，測量系統(tǒng)不確定度優(yōu)于0.5%。