一种直线导轨副跑合试验机的制作方法

本发明涉及一种直线导轨副跑合试验机，特别是涉及一种用于测试高速滚动直线导轨副摩擦磨损及高速耐久性的试验装置。

背景技术：

滚动直线导轨副作为一种精密直线导向部件，其运动借助滑块与导轨之间的滚动体实现滚动摩擦，由于导轨副摩擦阻力小，动静摩擦助力差值小，低速时不易产生爬行，以及大承载、高精度、可靠性以及标准化等优良特征，它己被广泛应用于数控机床、精密仪器等领域。

目前，一般的滚动直线导轨副加载试验设备，参照图5，待测导轨副11安装在机床基座12上，待测导轨副11上的滑块通过龙门架13垂直加载，龙门架13下安装两套辅助导轨副14，进行往复跑合。采取这样方式，辅助导轨副14要承受一半的加载力，往往一次或两次试验后就要更换辅助导轨副14，换装麻烦、耗费资源；另外，这种结构如果要实现多套待测导轨副同时跑合，龙门架跨距就要增大，基座更要做宽，整体结构显得庞大，不利于实现；同时，国内尚没有满足5米/秒的速度的高速试验设备。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种既能够可靠、低成本地测试直线导轨副在受不同载荷下实际的摩擦磨损情况以及在5米/秒的速度范围内各种速度条件下的寿命，又能够实现多套待测导轨副同时跑合的直线导轨副跑合试验机。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种直线导轨副跑合试验机，以滚动直线导轨副为待测导轨副，所述待测导轨副包括导轨和滑块，所述直线导轨副跑合试验机包括机架，所述机架的顶部左右两侧分别设有导轨安装板，所述导轨安装板的上下两侧分别开设有能供所述导轨背对背固定连接的导轨安装孔，所述机架的顶部中间设有基座，所述基座上设有移动支架，所述移动支架的底部设有辅助导轨副，所述辅助导轨副与所述基座相连，所述移动支架的左右两侧分别设有能供所述滑块固定连接的连接组件，所述移动支架与所述基座之间设有能驱动所述移动支架在所述辅助导轨副上来回移动的驱动组件，所述直线导轨副跑合试验机还包括能对所述滑块施加压力的加载组件，所述加载组件与所述移动支架相互分离，所述加载组件呈虎口状将两个分别安装于所述导轨安装板的上下两侧的滑块压靠在相应的导轨上。

作为本发明优选的方案，所述加载组件包括c形臂，所述c形臂的上端设有螺纹孔，所述螺纹孔连接有螺杆，所述螺杆的下端设有压板，所述c形臂的下端设有向上凸起的支撑部，所述压板与所述支撑部呈上下相对设置，在所述螺杆的调节作用下，所述压板抵靠在安装于导轨安装板上侧的滑块上，所述支撑部顶靠在安装于导轨安装板下侧的滑块上。

作为本发明优选的方案，所述螺杆上设有用于检测所述螺杆扭矩的扭矩仪。

作为本发明优选的方案，所述螺杆的上端设有旋转把手。

作为本发明优选的方案，所述辅助导轨副设有两个且呈左右对称设置，所述辅助导轨副为滚动直线导轨副。

作为本发明优选的方案，所述辅助导轨副设有两个且呈左右对称设置，所述辅助导轨副包括轮轨、正导轮和侧导轮，所述轮轨固定在所述基座上，所述正导轮和侧导轮分别通过导轮架安装在所述移动支架的底部，所述正导轮与所述轮轨的顶面滚动接触，所述侧导轮与所述轮轨的侧面滚动接触。

作为本发明优选的方案，所述驱动组件包括电机、主动轮、从动轮和皮带，所述电机固定在所述移动支架的顶部，所述电机的动力输出端与所述主动轮连接，所述从动轮可转动地连接在所述移动支架上，所述皮带与所述辅助导轨副平行，且所述皮带的两端固定在所述基座上，所述主动轮的压紧在所述皮带的一面，所述从动轮压紧在所述皮带的另一面。

作为本发明优选的方案，所述连接组件包括横杆和竖杆，所述横杆的一端与所述移动支架相连，所述横杆的另一端朝待测导轨副一侧伸出并与所述竖杆的上端相连，所述竖杆的下端与所述滑块相连。

作为本发明优选的方案，所述横杆上设有可供所述竖杆的上端穿过的长形孔，所述竖杆的上端设有螺纹部，所述螺纹部穿过所述长形孔并通过锁紧螺母固定在所述移动支架上，所述竖杆的下端可活动地插接在所述滑块上。

作为本发明优选的方案，所述导轨安装板的长宽尺寸与待测导轨副的长宽尺寸匹配，所述导轨安装板可拆卸地连接在所述机架上。

实施本发明提供的一种直线导轨副跑合试验机，与现有技术相比较，其有益效果在于：

本发明的直线导轨副跑合试验机通过在机架的顶部左右两侧设置导轨安装板，导轨安装板的上下两侧均能安装一个导轨，并且与导轨配合的滑块可根据需要设置多个，也即一次可以装夹4根导轨、4只以上的滑块进行跑合，实现多套导轨副同时试验，提高了跑合试验效率；同时，由于加载组件与移动支架相互分离，加载组件作用在待测导轨副的力不会传导到机器驱动支撑部件(即移动支架底部的辅助导轨副)上，延长了设备的使用寿命并且低成本地解决了多组滑块的外载荷施加的问题，降低了跑合试验成本，能够适用于测试直线导轨副在受不同载荷下实际的摩擦磨损情况以及在5米/秒的速度范围内各种速度条件下的寿命。

附图说明

图1是本发明提供的一种直线导轨副跑合试验机的结构示意图；

图2是本发明提供的一种直线导轨副跑合试验机的正视图；

图3是本发明提供的一种直线导轨副跑合试验机的局部侧视图；

图4是辅助导轨副另一种实施方式的结构示意图；

图5是现有的滚动直线导轨副加载试验设备的结构示意图；

图中，100、机架，101、导轨安装板，102、基座，103、移动支架，104、辅助导轨副，105、连接组件，106、驱动组件，107、加载组件，108、c形臂，109、螺杆，110、压板，111、支撑部，112、旋转把手，113、轮轨，114、正导轮，115、侧导轮，116、电机，117、主动轮，118、从动轮，119、皮带，120、横杆，121、竖杆，122、长形孔，123、锁紧螺母，200、待测导轨副，201、导轨，202、滑块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，应当理解的是，除非另有明确的规定和限定，本发明中采用术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1至图3所示，本发明的优选实施例，一种直线导轨副跑合试验机，以滚动直线导轨副为待测导轨副200，所述待测导轨副200包括导轨201和滑块202，所述直线导轨副跑合试验机包括机架100，所述机架100的顶部左右两侧分别设有导轨安装板101，所述导轨安装板101的上下两侧分别开设有能供所述导轨201背对背固定连接的导轨安装孔，所述机架100的顶部中间设有基座102，所述基座102上设有移动支架103，所述移动支架103的底部设有辅助导轨副104，所述辅助导轨副104与所述基座102相连，所述移动支架103的左右两侧分别设有能供所述滑块202固定连接的连接组件105，所述移动支架103与所述基座102之间设有能驱动所述移动支架103在所述辅助导轨副104上来回移动的驱动组件106，所述直线导轨副跑合试验机还包括能对所述滑块202施加压力的加载组件107，所述加载组件107与所述移动支架103相互分离，所述加载组件107呈虎口状将两个分别安装于所述导轨安装板101的上下两侧的滑块202压靠在相应的导轨201上。

可见，本发明的直线导轨副跑合试验机通过在机架100的顶部左右两侧设置导轨安装板101，导轨安装板101的上下两侧均能安装一个导轨201，并且与导轨201配合的滑块202可根据需要设置多个，也即一次可以装夹4根导轨201、4只以上的滑块202进行跑合，实现多套导轨副同时试验，提高了跑合试验效率；同时，由于加载组件107与移动支架103相互分离，加载组件107作用在待测导轨副200的力不会传导到机器驱动支撑部件(即移动支架103底部的辅助导轨副104)上，延长了设备的使用寿命并且低成本地解决了多组滑块的外载荷施加的问题，降低了跑合试验成本，能够适用于测试直线导轨副在受不同载荷下实际的摩擦磨损情况以及在5米/秒的速度范围内各种速度条件下的寿命。

还需要说明的是，由于两个待测导轨副背对背安装在导轨安装板101上，加载时相互抵消而不会传递到导轨安装板101上，防止机架或导轨安装板因强度不足而发生变形，最终导致待测导轨副倾摆，影响跑合试验准确性。

示例性的，所述加载组件107包括c形臂108，所述c形臂108的上端设有螺纹孔，所述螺纹孔连接有螺杆109，所述螺杆109的下端设有压板110，所述c形臂108的下端设有向上凸起的支撑部111，所述压板110与所述支撑部111呈上下相对设置，在所述螺杆109的调节作用下，所述压板110抵靠在安装于导轨安装板101上侧的滑块202上，所述支撑部111顶靠在安装于导轨安装板101下侧的滑块202上。这样的设计，能够实现上下两个待测导轨副200自平衡加载，而且作用在上下两个待测导轨副200的荷载相同，保证了各个待测导轨副200跑合试验的准确性。

示例性的，为方便获取加载数据，所述螺杆109上设有用于检测所述螺杆109扭矩的扭矩仪。

示例性的，所述螺杆109的上端设有旋转把手112，方便螺杆109旋入和旋出。

示例性的，所述辅助导轨副104设有两个且呈左右对称设置，所述辅助导轨副104为滚动直线导轨副。当然，在另一可选的实施例中，如图4所示，所述辅助导轨副104包括轮轨113、正导轮114和侧导轮115，所述轮轨113固定在所述基座102上，所述正导轮114和侧导轮115分别通过导轮架安装在所述移动支架103的底部，所述正导轮114与所述轮轨113的顶面滚动接触，所述侧导轮115与所述轮轨113的侧面滚动接触。需要说明的是，即使加载组件107作用在待测导轨副200的力不会传导到辅助导轨副104上，但是辅助导轨副104自身本就承受移动支架103、电机等上部部件的载荷，若辅助导轨副104采用滚动直线导轨副，对待测导轨副200进行跑合试验的同时，实际上也对辅助导轨副104进行了跑合试验，因此对采用滚动直线导轨副作为辅助导轨副104的质量要求相对较高，也即辅助导轨副104的质量等级应高于待测导轨副200的质量等级，试验成本较高；若采用由轮轨113、正导轮114和侧导轮115构成的浮动式导向机构作为辅助导轨副104，可以允许移动支架103一定程度的左右偏摆，而且由于以正导轮114和侧导轮115作为滚动体的尺寸远远大于滚动直线导轨副内的滚珠，故正导轮114和侧导轮115的允许磨损量也相对较大，使用寿命更长，还具有结构简单、成本低的优点，相对于采用滚动直线导轨副作为辅助导轨副104更具优越性。

在其中一个实施例中，所述驱动组件106包括电机116、主动轮117、从动轮118和皮带119，所述电机116固定在所述移动支架103的顶部，所述电机116的动力输出端与所述主动轮117连接，所述从动轮118可转动地连接在所述移动支架103上，所述皮带119与所述辅助导轨副104平行，且所述皮带119的两端固定在所述基座102上，所述主动轮117的压紧在所述皮带119的一面，所述从动轮118压紧在所述皮带119的另一面，进而皮带119被主动轮117和从动轮118张紧，当电机116带动主动轮117旋转时，由于皮带119是固定不动的，故主动轮117和从动轮118均能够在皮带119上滚动行走，从而带动移动支架103在辅助导轨副104上往复移动。需要说明的是，由于皮带119为柔性带，能够在一定程度上适应移动支架103的左右偏摆，而且声噪低。

示例性的，所述连接组件105包括横杆120和竖杆121，所述横杆120的一端与所述移动支架103相连，所述横杆120的另一端朝待测导轨副200一侧伸出并与所述竖杆121的上端相连，所述竖杆121的下端与所述滑块202相连。具体的，所述横杆120上设有可供所述竖杆121的上端穿过的长形孔122，以方便竖杆121左右位置的调整，所述竖杆121的上端设有螺纹部，所述螺纹部穿过所述长形孔122并通过锁紧螺母123固定在所述移动支架103上，所述竖杆121的下端可活动地插接在所述滑块202上，从而实现移动支架103与待测导轨副200的滑块202之间连接。需要说明的是，由于竖杆121的下端与滑块202的安装孔之间为活动插接，故移动支架103与待测导轨副200之间不存在竖直方向上的约束，竖直方向上的作用力不会相互传导，提高了待测导轨副200跑合试验的准确性，延长了跑合试验机的使用寿命。

示例性的，为方便安装不同型号的待测导轨副200，所述导轨安装板101的长宽尺寸与待测导轨副200的长宽尺寸匹配，所述导轨安装板101可拆卸地连接在所述机架100上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。