精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102095541A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102095541A(43)申请公布日2011.06.15(21)申请号201010573762.2(22)申请日2010.12.06(71)申请人东南大学地址210096江苏省南京市四牌楼2号(72)发明人汤文成陈勇将汪爱清(74)专利代理机构南京天翼专利代理有限责任公司32112代理人汤志武(51)Int.Cl.G01L3/00(2006.01)G01L1/00(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台(57)摘要一种精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台，包括：滚珠丝杠副，在丝杠上连接有用于获取滚珠丝杠副的摩擦力矩的力矩传感器，所述滚珠丝杠副包括法兰型螺母，在丝杠两端分别设有丝杠支撑和轴向滑动支撑，在丝杠的与轴向滑动支撑同侧的一端上连接有轴向力传感器且与轴向力传感器的一端连接，在轴向力传感器的另一端上连接有油压缸且与油压缸的活塞杆连接，在法兰型螺母上套设有角接触轴承，在角接触轴承的外部设有连接块，在连接块上连接有轴向滑动的支架，在轴向滑动的支架上设有电机，电机的动力输出经带传动传递给法兰型螺母且所述的法兰型螺母、角接触轴承的内圈及带传动中的从动轮相互固定连接。CN102954ACCNN110209554102095549A权利要求书1/1页1.一种精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台，包括：滚珠丝杠副，在丝杠（7）上连接有用于获取滚珠丝杠副的摩擦力矩的力矩传感器（20），其特征在于，所述滚珠丝杠副包括法兰型螺母（8），在丝杠两端分别设有丝杠支撑（19）和轴向滑动支撑（5），在丝杠的与轴向滑动支撑（5）同侧的一端上连接有轴向力传感器（4）且与轴向力传感器（4）的一端连接，在轴向力传感器（4）的另一端上连接有油压缸（1）且与油压缸（1）的活塞杆连接，在法兰型螺母（8）上套设有角接触轴承（14），在角接触轴承（14）的外部设有连接块（13），在连接块（13）上连接有轴向滑动的支架（9），在轴向滑动的支架（9）上设有电机（12），电机（12）的动力输出经带传动传递给法兰型螺母（8）且所述的法兰型螺母（8）、角接触轴承（14）的内圈及带传动中的从动轮（15）相互固定连接。2.根据权利要求1所述的高速滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台，其特征在于，轴向滑动支撑（5）由支承导轨（6）及沿支承导轨滑移的支承组成。3.根据权利要求1所述的高速滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台，其特征在于，轴向滑动的支架（9）由支架导轨（10）及沿支架导轨滑移的支架本体组成。2CCNN110209554102095549A说明书1/3页精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台技术领域[0001]本发明涉及一种精密滚珠丝杠副的摩擦机理研究实验台。背景技术[0002]滚珠丝杠的摩擦力矩是指各种摩擦因素对滚珠丝杠运动构成的阻力矩，它反映了滚珠丝杠摩擦的系统响应，是滚珠丝杠的重要性能参数。随着滚珠丝杠性能不断地提高，摩擦力矩成为其高精度、高速度发展的主要障碍。摩擦力矩过大降低了传动效率，其极不平稳的表现影响了滚珠丝杠的定位精度，它直接引起能量损耗和温升，过分的温升产生热变形影响定位精度，并加剧磨损、降低润滑效果，缩短了滚珠丝杠的使用寿命。[0003]现有技术中的滚珠丝杠副摩擦力矩的测试装置所用的传感器都是力传感器，专利号为201010115927.1号的中国发明专利和专利号为200620161149.9的实用新型专利公开的便都是在螺母上设置与测力传感器的检测端相接触的悬臂，利用测力传感器采集得到待测试滚珠丝杠副的摩擦力矩的对应信号，这种测试方法在机械结构精度不高的情况下，会在计算力矩时由力臂引入误差，更重要的是这些测试设备还不能施加轴向载荷，只能测量出空载情况下的动态预紧力矩，无法测量出滚珠丝杠副在载荷作用下的摩擦力矩，其测量数据与实际工况相差甚远，不能用于滚珠丝杠副摩擦机理的研究，也不能对录求到降低滚珠丝杠摩擦损耗的方法提供帮助。[0004]同时，专利号为201010101178.7和201010039688.6的中国发明专利公开的滚珠丝杠副轴向加载结构，但其结构特点决定了无法安装测量摩擦力矩的装置。因此，目前还没有出现一台用于滚珠丝杠副即可以在螺母上施加轴向加载又可以精确测量摩擦力矩的研究实验台。发明内容[0005]本发明是针对现有滚珠丝杠副摩擦力矩测试技术存在的问题，提供一种测量精度高可用于高速、高载工况下滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台。[0006]本发明采用如下技术方案：一种精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台，包括：滚珠丝杠副，在丝杠上连接有用于获取滚珠丝杠副的摩擦力矩的力矩传感器，所述滚珠丝杠副包括法兰型螺母，在丝杠两端分别设有