专利名称：滚动直线导轨副可靠性测试机的制作方法
技术领域：
本发明属于一种机械零部件的性能测试设备，涉及的是一种滚动直线导轨副可靠性测试机。
背景技术：
滚动直线导轨副是高档数控机床的核心部件之一，已被广泛应用，它的可靠性通常通过测试机来测试。但是，现有的滚动直线导轨副可靠性测试机只是在空载条件下对导轨副进行试验，试验结果不能反映其全面的技术性能，即在高速和重载条件下滚动直线导轨副的跑合距离是否能够达到设计要求，也就无法反映导轨副的真实可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提出一种滚动直线导轨副可靠性测试机，能对滚动直线导轨副在高速和重载条件下的可靠性进行全面检测，判断其是否合格。实现上述目的的技术方案是一种滚动直线导轨副可靠性测试机，包括床身和位于床身上的横向移动龙门，床身台面偏后位置固定安装有一根与龙门运行导轨平行的齿条，该齿条与床身长度相近；龙门的后立柱(是否需要图标)一侧设置有变速机构，变速机构中的输出轴端齿轮与所述齿条啮合；龙门前立柱(是否需要图标)上安装有一个可升降的加载机构，该加载机构用于给被测滚动直线导轨副施加载荷；所述变速机构和加载机构中的电器部件与带有数显仪表的控制箱电路连接。上述方案中，所述可升降的加载机构由一个手动升降装置和一个液压加载装置组成，升降装置主要包括一根梯形丝杠副、两根滚动直线导轨副和一个支架，两根滚动直线导轨副竖直平行固定安装在龙门的前立柱内侧，支架的支座安装在两根滚动直线导轨副的滑块上，支座上固定有一个螺母座，梯形丝杠副的梯形螺母安装在螺母座上，梯形丝杠的上端固定安装有一个手轮；液压加载装置主要由一个液压缸和一个压力传感器组成，两者固定连接并固定安装在所述支架上。旋动手轮使梯形丝杠旋转，在两根滚动直线导轨副的导引下，带动支架上升或下降，液压加载装置与支架随动升降，以完成加载前后加载机构的位置调整工作；加载中，液压缸工作，液压加载装置的一端抵在龙门的横梁上，另一端抵压在被测滚动直线导轨副的滑块上。上述方案中，龙门的前立柱下端外侧安装有用于龙门的减速、换向和限位的光电开关，床身正面上沿设置有与这些光电开关对应的反射板，所有光电开关与控制箱电路连接。测试时，先将被测滚动直线导轨副固定在床身台面中间并保持轴线与龙门的运行导轨平行，然后通过升降装置和加载装置给被测滚动直线导轨副加载，再启动变速机构带动龙门运行，实施对被测滚动直线导轨副的性能测试。测试过程中，通过调节控制箱面板上的调速器，可实现龙门运行线速度的转变；通过龙门前立柱下端的换向光电开关和床身正面上沿的反射板，可实现龙门的往复运行；通过压力传感器可将测试中加载力的大小在控制箱面板上的数显仪表上显示。本发明测试机能够测量滚动直线导轨副在高速和重载条件下的跑合次数，也可以测定滚动直线导轨副的线速度、额定动载荷、额定静载荷、平均故障间隔时间、平均故障间隔次数和平均修复时间等指标，其结构简单，安装方便，加载可靠，测试准确。
图1是本发明一个实施例的主视图。图2是图1所示实施例的俯视图。图3是图1的A-A放大的剖试图。图4是图3的B-B剖试图。图5是本发明测试机的试验流程图。图中1.床身，101. T形槽，2.龙门，3.齿条，4.变速箱，41.输出轴端齿轮，5.变频电机，6.支头，7.法兰，8.压力传感器，9.支架，91.支座，92.托板，10.液压缸，11.顶盖， 12.螺母座，13.梯形丝杠副，131.梯形螺母，132.梯形丝杠，14.手轮，15.滚动直线导轨副，16.左减速光电开关，17.左换向光电开关，18.左限位光电开关，19.右限位光电开关， 20.右换向光电开关，21.右减速光电开关，22.左反射板，23.右反射板，24.控制箱，25.被测滚动直线导轨副。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步说明。如图1至图4所示，本发明滚动直线导轨副可靠性测试机，包括床身1和位于床身上横向移动的龙门2，床身1的台面中间有一条与龙门2运行导轨平行的T形槽101，被测滚动直线导轨副25通过紧固件固定在该T形槽101上，T形槽101和龙门2后导轨之间的床身台面上固定安装有一根齿条3，该齿条3与所述T形槽101平行并与床身1长度相近； 龙门2的后立柱一侧设置有变速机构，该变速机构由变速箱4和变频电机5组成，变速箱4 的输出轴端齿轮41与齿条3啮合；龙门2中间位置安装有一个给被测滚动直线导轨副25 施加载荷的可升降加载机构；龙门2的前立柱下端外侧安装有用于对龙门2运行控制的左减速光电开关16、左换向光电开关17、左限位光电开关18、右限位光电开关19、右换向光电开关20和右减速光电开关21，床身1正面上沿设置有与左右换向光电开关相对应的左反射板22和右反射板23 ；变速机构和加载机构中的电器部件以及对龙门2运行控制的所有光电开关与带有数显仪表的控制箱M中控制元件电连接。如图3和图4所示，可升降的加载机构由一个升降装置和一个液压加载装置组成。 升降装置主要包括一根梯形丝杠副13、两根滚动直线导轨副15和一个用于安装液压加载装置的支架9。支架9由支座91和水平的托板92组成，两者固定连接；两根滚动直线导轨副15竖直平行安装在龙门2的前立柱内侧，支座91安装在两根滚动直线导轨副15的滑块上，支座91上固定有一个螺母座12，梯形丝杠副13的梯形螺母131安装在螺母座12上，梯形丝杠132的上端固定安装有一个手轮14。液压加载装置主要由一个液压缸10和一个压力传感器8组成，压力传感器8固定安装在托板92下面，压力传感器8的弹性体端头通过法兰7连接有一个支头6，加载过程中，支头6抵压在被测滚动直线导轨副25的滑块上；液压缸10的底座固定安装在托板92上面，液压缸10伸缩杆的顶端装有顶盖11，伸缩杆逐渐伸出时，顶盖11就被推抵在龙门2的横梁上，使加载力有一个可靠的支撑点。液压缸10和压力传感器8的中心轴线重合且与T形槽101中心线垂直相交。如图1至图5所示，本发明以滚柱直线导轨副DZ65ZA为试验样品，主要试验流程如下1.测试前先检测被测滚动直线导轨副25的精度、摩擦力。2.被测滚动直线导轨副25的安装与加载2. 1，先使龙门2移动至测试机最右端，再将被测滚动直线导轨副25安装到测试机的床身1台面上，用螺钉将被测滚动直线导轨副25轻微固定；2. 2，将龙门2的左减速光电开关16、左换向光电开关17、左限位光电开关18、右限位光电开关19、右换向光电开关20、右减速光电开关21和床身两端的左反射板22、右反射板23调整至合适位置；2. 3，移动被测滚动直线导轨副25上的滑块，使滑块与压力传感器8对正，再旋转龙门2上的手轮14使加载机构向下移动，当压力传感器8下的支头6与被测滚动直线导轨副25滑块顶面接触后，再开启液压缸10，使液压缸10伸缩杆端头的顶盖抵在龙门2的横梁上，给被测滚动直线导轨副25的滑块加载，加载过程中同时观查控制箱M上的数显仪表， 先使被测滚动直线导轨副25承载0. 5KN左右的轻量载荷；2. 4，调整变频电机5至2m/min，使龙门2往复跑合1 2次，然后将被测滚动直线导轨副25的安装螺钉从中间向两端逐个紧固，再开始低速跑合，一边跑合，一边加载，直至加载到65KN预定负荷。3.被测滚动直线导轨副25测试速度调整在龙门架2往复跑合过程中，适时旋动控制箱M面板上的调速旋钮，直到跑合速度达到60m/min的规定速度。4.被测滚动直线导轨副25测试跑合IOkm后，检查被测滚动直线导轨副25上各零件是否有损坏。若无损坏，则继续跑合至20km的设定距离；若有损坏且是不可修复的，则试验终止。5.跑合到20km的设定距离后，将被测滚动直线导轨副25拆卸下来，对其精度、摩擦力进行检测，若合格则继续完成后续行程跑合试验(在65KN预定负荷下，滚柱直线导轨副DZ65ZA的设计寿命为520Km)；否则试验终止。6.全程跑合试验结束后，再次检测被测滚动直线导轨副25的精度和摩擦力。7.对抽检的所有被测滚动直线导轨副25均按照上述1 6步骤测试。8.可靠性评定统计合格根数，计算出该批滚动直线导轨副的可靠度X%，X =合格根数/总根数。
权利要求
1.一种滚动直线导轨副可靠性测试机，包括床身和位于床身上的横向移动龙门，其特征在于床身台面偏后位置固定安装有一根与龙门运行导轨平行的齿条，该齿条与床身长度相近；龙门的后立柱一侧设置有变速机构，变速机构中的输出轴端齿轮与所述齿条啮合； 龙门前立柱上安装有一个可升降的加载机构，该加载机构用于给被测滚动直线导轨副施加载荷；所述变速机构和加载机构中的电器部件与带有数显仪表的控制箱电路连接。
2.按照权利要求1所述的测试机，其特征在于所述可升降的加载机构由一个手动升降装置和一个液压加载装置组成，升降装置主要包括一根梯形丝杠副、两根滚动直线导轨副和一个支架，两根滚动直线导轨副竖直平行固定安装在龙门的前立柱内侧，支架的支座安装在两根滚动直线导轨副的滑块上，支座上固定有一个螺母座，梯形丝杠副的梯形螺母安装在螺母座上，梯形丝杠的上端固定安装有一个手轮；液压加载装置主要由一个液压缸和一个压力传感器组成，两者固定连接并固定安装在所述支架上。
3.按照权利要求1或2所述的测试机，其特征在于龙门的前立柱下端外侧安装有用于龙门的减速、换向和限位的光电开关，床身正面上沿设置有与这些光电开关对应的反射板，所有光电开关与控制箱电路连接。
全文摘要
本发明公开了滚动直线导轨副可靠性测试机，包括床身和位于床身上的横向移动龙门，床身台面偏后位置固定安装有一根与龙门运行导轨平行的齿条，该齿条与床身长度相近；龙门的后立柱一侧设置有变速机构，变速机构中的输出轴端齿轮与所述齿条啮合；龙门前立柱上安装有一个可升降的加载机构，该加载机构用于给被测滚动直线导轨副施加载荷；所述变速机构和加载机构中的电器部件与带有数显仪表的控制箱电路连接。本发明测试机能够测量滚动直线导轨副在高速和重载条件下的跑合次数，也可以测定其线速度、额定动载荷、静载荷、平均故障间隔次数等指标，其结构简单，安装方便，加载可靠，测试准确。
文档编号G01M13/00GK102519719SQ20111043398
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者张立民, 张纪, 李定武, 杨艳国, 王爱荣, 田茂林, 赵仲琪 申请人:陕西汉江机床有限公司