专利名称：一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械零件试验装置，具体地说涉及一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台。
背景技术：
滚珠丝杠进给驱动系统是应用最广的机床功能部件，一般普通丝杠工作速度在 20m/min以下。随着大螺距滚珠丝杠开发应用，国外可以生产的高速滚珠丝杠DN值> 130000，运动速度达60-80m/min，而且精度能够批量稳定生产P2级。由于滚珠丝杠驱动力矩大，低速性能好，价格比直线电机低，受到了用户欢迎。但目前国内缺少对高速滚珠丝杠性能测试的试验设备，国内机床功能部件厂生产的滚珠丝杠DN值较小(70000)，用到DN值极限时噪音较大，易振动，限制了高速运行。目前，现有的滚珠丝杠试验台只能对某一型号丝杠的性能进行测试，不具有通用性，因此设备利用率低，测试成本高，功能比较单一。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是克服现有滚珠丝杠试验台功能单一、无法通用的不足，提供一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，其能够通过调换部分构件而使同一试验台能够用于多种尺寸规格的滚珠丝杠性能的测试。本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案如下。一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，用于对滚珠丝杠进行性能测试，其包括有床身、工作台、伺服电机、伺服电机座、后支撑座和直线导轨，所述直线导轨沿纵向设置于床身上面，其两端设置有缓冲器，所述伺服电机座用螺栓固定在床身的前部，所述后支撑座用螺栓固定在床身的后部，所述被测滚珠丝杠一端轴支于该伺服电机座上，另一端轴支于该后支撑座上，所述伺服电机固定于该伺服电机座上，并且连接和驱动该被测滚珠丝杠， 所述工作台通过丝杠螺母与该被测滚珠丝杠连接，并受被测滚珠丝杠驱动在所述直线导轨上滑动，所述伺服电机、伺服电机座和后支撑座均为可调换零件。本实用新型所述可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台的伺服电机座内设置有前联轴器、扭矩传感器、后联轴器和丝杠轴套，该扭矩传感器固定于所述伺服电机座内，并且一端通过前联轴器与所述伺服电机连接，另一端通过后联轴器与所述被测滚珠丝杠连接， 所述丝杠轴套通过螺钉固定在伺服电机座上，所述被测滚珠丝杠通过轴承支撑于该丝杠轴套内；所述后支撑座上设置有后支撑座轴套，该后支撑座轴套通过螺钉固定在所述后支撑座上，所述被测滚珠丝杠通过轴承支撑于该后支撑座轴套内；所述丝杠轴套和后支撑座轴套均为可调换零件；所述床身上面开设有定位槽，所述伺服电机座和后支撑座的底部均安装有定位元件，该定位元件嵌入所述床身上的定位槽中。由于本实用新型所述可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台具有可换丝杠组件伺服电机、伺服电机座及其丝杠轴套、后支撑座及其后支撑座轴套，它们均通过可拆卸联接固定在床身上，因此通过调换安装不同尺寸规格的可调换构件，本实用新型就能实现在同一试验台上对不同直径、长度的高速滚珠丝杠进行性能测试，因而所述可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台具有通用性广、功能多样的优点，可提高设备利用率、降低测试成本。
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图1为本实用新型的结构立体图。图2为本实用新型可调换零件的示意图。图3为定位元件示意图。
具体实施方式
现结合具体实施例和附图对本实用新型作一详细说明。首先请参阅图1本实用新型的结构示意图，图示可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台用于对高速滚珠丝杠进行性能测试，其具有一组可调换的构件，它们均能够实现可拆卸，因此通过调换安装不同尺寸规格的可调换零件，就能使同一试验台用于多种尺寸规格的滚珠丝杠性能的测试。所述可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台包括有床身9、工作台4、伺服电机2、伺服电机座3、后支撑座7、直线导轨6、缓冲器8、电箱1及工业控制计算机等。所述直线导轨6沿纵向设置于床身9的上面，其两端设置有缓冲器8以确保床身9 的运行安全。所述电箱1设置于床身9的一端，其与伺服电机2和工业控制计算机相连接， 工业控制计算机处理采集来的数据，完成丝杠各项参数的测试。所述伺服电机2、伺服电机座3和后支撑座7均为可调换零件，它们采用可拆卸联接方式固定在床身9上，该床身9上面开设有定位槽，请参阅图2可调换零件的示意图。所述伺服电机座3用螺栓固定在床身9的前部，其底部安装有定位元件15，该定位元件15嵌入所述床身9上的定位槽中以起到定位所述伺服电机座3的作用。所述伺服电机座3上设置有前联轴器10、扭矩传感器11、后联轴器12和丝杠轴套13。该扭矩传感器11固定于所述伺服电机座3内，用于对所述被测滚珠丝杠5进行测试，所述扭矩传感器11 一端通过前联轴器10与所述伺服电机2连接，并且另一端通过后联轴器12与所述被测滚珠丝杠5连接。所述丝杠轴套13通过螺钉固定在伺服电机座3上，其亦为可调换零件，所述被测滚珠丝杠5通过轴承支撑于该丝杠轴套13内，从而使其一端轴支于所述伺服电机座3上，该轴承通过隔圈密封。所述后支撑座7用螺栓固定在床身9的后部，请参阅图3，其底部安装有定位元件15，该定位元件15嵌入所述床身9上的定位槽中以起到定位所述后支撑座7的作用。再请参阅图2，所述后支撑座7上设置有后支撑座轴套14，该后支撑座轴套14通过螺钉固定在所述后支撑座7上，其为可调换零件，所述被测滚珠丝杠5通过轴承支撑于该后支撑座轴套14内，从而使其另一端轴支于该后支撑座7上，该轴承通过隔圈密封。所述伺服电机2固定于该伺服电机座3的外端上，并且通过前联轴器10、扭矩传感器11、后联轴器 12连接和驱动所述被测滚珠丝杠5。再请参阅图1，所述工作台4通过丝杠螺母与所述被测滚珠丝杠5连接，并受被测滚珠丝杠5的驱动在所述直线导轨6上滑动。本实用新型工作时，工业控制计算机控制伺服电机2运动并驱动所述被测滚珠丝杠5，继而丝杠螺母回转带动工作台4移动；通过测试扭矩、定位精度、重复定位精度、温升、噪声等相关参数，来评价高速滚珠丝杠的综合性能。应用所述可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台可以进行的滚珠丝杠测试内容有 &加/减速度运行测试；②运动速度测试；③加减速扭矩测试；④丝杠运行噪声测试；⑤丝杠运行温升试验iD定位精度和重复定位精度测试；⑦丝杠工作台载荷运行试验；⑧丝杠运行寿命试验。丝杠进给误差测试可以采用绝对直线光栅尺评定，也可采用机外激光干涉仪测试以提高评定的准确性。当需要对不同尺寸规格的滚珠丝杠进行测试时，可将丝杠按直径及所需电机功率分为几个系列，然后根据所述被测滚珠丝杠5的具体规格，采取更换可调换零件的方法或者只更换丝杠轴套13和后支撑座轴套14 ；或者将伺服电机2、伺服电机座3和后支撑座7 全套更换掉；所述后支撑座7的位置可以根据被测滚珠丝杠5的长度进行移动调整。所述被测滚珠丝杠5安装后需要预紧，通过旋紧右端锁紧螺母，压缩蝶形弹簧，使被测滚珠丝杠 5右端伸长实现。本实用新型所述的可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台结构简单、制造容易、使用方便、精度较高，具有通用性广、功能多样的优点，能够适用于各种滚珠丝杠的试验研究， 以评定滚珠丝杠的性能，可广泛用于需要对不同型号滚珠丝杠进行测试的各企业及科研单位。
权利要求1.一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，用于对滚珠丝杠进行性能测试，其特征在于所述试验台包括有床身、工作台、伺服电机、伺服电机座、后支撑座和直线导轨，所述直线导轨沿纵向通过设置于床身上面，其两端设置有缓冲器，所述伺服电机座用螺栓固定在床身的前部，所述后支撑座用螺栓固定在床身的后部，所述被测滚珠丝杠一端轴支于该伺服电机座上，另一端轴支于该后支撑座上，所述伺服电机固定于该伺服电机座上，并且连接和驱动该被测滚珠丝杠，所述工作台通过丝杠螺母与该被测滚珠丝杠连接，并受被测滚珠丝杠驱动在所述直线导轨上滑动，所述伺服电机、伺服电机座和后支撑座均为可调换零件。
2.根据权利要求1所述的可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，其特征在于所述伺服电机座上设置有前联轴器、扭矩传感器、后联轴器和丝杠轴套，该扭矩传感器固定于所述伺服电机座内，并且一端通过前联轴器与所述伺服电机连接，另一端通过后联轴器与所述被测滚珠丝杠连接，所述丝杠轴套通过螺钉固定在伺服电机座上，所述被测滚珠丝杠通过轴承支撑于该丝杠轴套内；所述后支撑座上设置有后支撑座轴套，该后支撑座轴套通过螺钉固定在所述后支撑座上，所述被测滚珠丝杠通过轴承支撑于该后支撑座轴套内；所述丝杠轴套和后支撑座轴套均为可调换零件。
3.根据权利要求2所述的可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，其特征在于所述床身上面开设有定位槽，所述伺服电机座和后支撑座的底部均安装有定位元件，该定位元件嵌入所述床身上的定位槽中。
专利摘要本实用新型公开了一种可换丝杠的高速滚珠丝杠性能试验台，其包括有床身、工作台、伺服电机、伺服电机座、后支撑座和直线导轨，直线导轨沿纵向设置于床身上面，其两端设置有缓冲器，伺服电机座用螺栓固定在床身的前部，后支撑座用螺栓固定在床身的后部，被测滚珠丝杠一端轴支于该伺服电机座上，另一端轴支于该后支撑座上，伺服电机固定于该伺服电机座上，并且连接和驱动该被测滚珠丝杠，工作台通过丝杠螺母与该被测滚珠丝杠连接，并受被测滚珠丝杠驱动在所述直线导轨上滑动，所述伺服电机、伺服电机座和后支撑座均为可调换零件。本实用新型具有通用性广、功能多样的优点，能够适用于对不同规格滚珠丝杠的测试试验研究。
文档编号G01M13/02GK202057488SQ201120143549
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者周全, 徐增豪, 白国振, 郑亮昌 申请人:上海理工大学