一种用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具的制作方法

1.本实用新型属于力矩测量技术领域，具体涉及到一种用于测量光学精密机械中的滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具。


背景技术：

2.在光学精密机械中，常采用滚珠丝杠将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动，具有装配精度要求高，装配完成后不易拆卸的特点，并且在装配完成后需要检测丝杠的最小转动扭矩，以此检验丝杠以及装配工艺的精度。
3.现有技术中，没有标准的测量丝杠最小转动扭矩的检测工具，一般都是根据具体应用场景设计针对性的非标量具。
4.专利cn204439258u公开了一种用于丝杠的扭矩检测装置，其技术核心是通过电机与扭矩传感器实现丝杠扭矩的测量。
5.中国专利申请号为201910508162.9的专利公开了一种高速滚珠丝杠进给测试用丝杠预紧力检测装置，其技术核心是通过设计轴向力驱动保持装置、侧面线束导向装置，将预紧力的限定在滚珠丝杠的轴向上，以提高检测数据的准确性，以及检测数据的稳定性。
6.中国专利申请号为201710446467.2的专利公开了一种滚珠丝杠副力矩检测仪，其技术核心同样是利用力矩传感器进行测量。
7.专利cn212621452u公开了一种滚珠丝杠扭力测试装置，其技术核心是由伺服电机带动丝杠，通过压力传感器反应滚珠丝杠的扭力。
8.综合分析以上丝杠扭矩测量技术，大都是利用伺服电机和扭矩传感器对扭矩进行测量，结构较为复杂；其测量的力矩范围仅针对于丝杠本身，而且都是针对滚珠丝杠未进行装配的情况，无法准确测量丝杠装配后的扭矩。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提出一种结构简单，且可测量滚珠丝杠装配后的最小转矩的非标量具。
10.本实用新型的技术方案如下：
11.一种用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具，其特征在于：包括一矩形的底座，底座的前端、中间和后端依次固定设置有前轴承座、中轴承座和后轴承座，前轴承座、中轴承座和后轴承座均设有轴孔且轴孔的轴心在同一直线上；后轴承座与中轴承座间设一量杆安装块，所述量杆安装块上设有贯穿量杆安装块两端的量杆插孔，量杆插孔中活动穿插一量杆，量杆上设有刻度，量杆的轴心与各轴承座的轴孔的轴心垂直，量杆安装块一侧设有穿插在后轴承座轴孔中的转轴，另一侧设第一联轴器；中轴承座与前轴承座间设一稳定块，稳定块前后两端分别设有转轴，其中后端的转轴穿过中轴承座的轴孔并与第一联轴器连接，前端的转轴穿过前轴承座的轴孔；前轴承座前方设一丝杠输入轴，丝杠输入轴后端设第二联轴器，第二联轴器与稳定块前端的转轴连接；所述量杆安装块及稳定块均与底座顶面
有一定间距。
12.本实用新型具有以下优点：
13.本实用新型通过量杆实现了丝杠最小转矩的测量，相比较同类使用电机与传感器的量具，结构更加简洁；
14.本实用新型能够实现丝杠装配后的转矩检测，相比较同类量具，其测量结果包含丝杠装配后形成的摩擦阻力等，测量结果更贴近实际情况。
附图说明
15.图1是本实用新型的整体结构示意图；
16.图2是本实用新型的部件分解结构示意图；
17.图3是本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
18.如图1、图2所示，本实用新型包括一矩形的底座1，底座的前端、中间和后端依次固定设置有前轴承座2、中轴承座3和后轴承座4，前轴承座、中轴承座和后轴承座均设有轴孔且轴孔的轴心在同一直线上；后轴承座4与中轴承座间3设一量杆安装块5，所述量杆安装块5上设有贯穿量杆安装块两端的量杆插孔51，量杆插孔中活动穿插一量杆6，量杆上设有刻度，量杆的轴心与各轴承座的轴孔的轴心垂直，量杆安装块5一侧设有穿插在后轴承座轴孔中的转轴，另一侧设第一联轴器52；中轴承座3与前轴承座间2设一稳定块7，稳定块前后两端分别设有转轴，其中后端的转轴穿过中轴承座的轴孔并与第一联轴器连接，前端的转轴穿过前轴承座的轴孔；前轴承座2前方设一丝杠输入轴8，丝杠输入轴8后端设第二联轴器81，第二联轴器82与稳定块7前端的转轴连接；所述量杆安装块5及稳定块7均与底座1顶面有一定间距。
19.本实用新型具体实施时，可在底座1的4个角分别设一上下贯穿底座的调平螺栓9，用于调整底座高度，并将底座调整为水平状态。
20.稳定块主要起配重作用，使底座前后端受力平衡，提高装置稳定性。
21.本实用新型具体实施时，为便于个部件的安装及拆卸，可将所述底座设置为分体式装配结构，包括固定前轴承座的前安装板11，固定后轴承座的后安装板12，以及固定中轴承座的中间安装板13，前安装板和后安装板上分别设一卡槽，中间安装板13的两端分别支撑在前安装板11和后安装板12上的卡槽中，并通过螺丝10固定；前安装板、后安装板及中间安装板的顶面齐平。
22.如图3所示，本实用新型使用时，将丝杠输入轴8前端与被测仪器14上安装的丝杠15 连接，将量杆6一端向另一端推动，如从左向右推动，当量杆两端不平衡时，会产生一定的转矩。逐渐微调量杆，当丝杠克服摩擦力刚开始转动时，可观测到量杆微微转动，读取此时量杆上的刻度。量杆上的刻度可标注为长度刻度，也可标注为转矩刻度。在量杆上的刻度为长度刻度时，可根据此时量杆两端的长度，计算出丝杠的转矩t。计算方法如下：
23.假设所用量杆密度均匀为ρ，且量杆轴向圆跳动公差达到量具标准，误差可以忽略，其半径为r，则：
[0024][0025]
式中l
左
、l
右
分别为量杆左右端的长度，g是重力加速度，是常数。
[0026]
为便于使用，也可根据上述公式提前计算出各种转矩结果，作为转矩刻度标注在量杆上，使用时可直接在量杆上读取转矩值。


技术特征：
1.一种用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具，其特征在于：包括一矩形的底座，底座的前端、中间和后端依次固定设置有前轴承座、中轴承座和后轴承座，前轴承座、中轴承座和后轴承座均设有轴孔且轴孔的轴心在同一直线上；后轴承座与中轴承座间设一量杆安装块，所述量杆安装块上设有贯穿量杆安装块两端的量杆插孔，量杆插孔中活动穿插一量杆，量杆上设有刻度，量杆的轴心与各轴承座的轴孔的轴心垂直，量杆安装块一侧设有穿插在后轴承座轴孔中的转轴，另一侧设第一联轴器；中轴承座与前轴承座间设一稳定块，稳定块前后两端分别设有转轴，其中后端的转轴穿过中轴承座的轴孔并与第一联轴器连接，前端的转轴穿过前轴承座的轴孔；前轴承座前方设一丝杠输入轴，丝杠输入轴后端设第二联轴器，第二联轴器与稳定块前端的转轴连接；所述量杆安装块及稳定块均与底座顶面有一定间距。2.根据权利要求1所述的用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具，其特征在于：底座的4个角分别设一上下贯穿底座的调平螺栓。3.根据权利要求1所述的用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具，其特征在于：所述底座为分体式装配结构，包括固定前轴承座的前安装板，固定后轴承座的后安装板，以及固定中轴承座的中间安装板，前安装板和后安装板上分别设一卡槽，中间安装板的两端分别支撑在前安装板和后安装板上的卡槽中，并通过螺丝固定；前安装板、后安装板及中间安装板的顶面齐平。

技术总结
本实用新型涉及一种用于测量滚珠丝杠最小转动扭矩的非标量具，包括一底座，底座前端、中间和后端依次设置有前轴承座、中轴承座和后轴承座，后轴承座与中轴承座间设一量杆安装块，量杆安装块上活动穿插一量杆，量杆安装块一侧设有穿插在后轴承座轴孔中的转轴，另一侧设第一联轴器；中轴承座与前轴承座间设一稳定块，稳定块后端设转轴穿过中轴承座与第一联轴器连接，前端设转轴穿过前轴承座；前轴承座前方设一丝杠输入轴，丝杠输入轴后端设第二联轴器与稳定块前端的转轴连接；所述量杆安装块及稳定块均与底座顶面有一定间距。本实用新型结构简单，且能测量丝杆安装状态下的转矩。且能测量丝杆安装状态下的转矩。且能测量丝杆安装状态下的转矩。


技术研发人员：朱传睿 姜斌
受保护的技术使用者：北京长峰科威光电技术有限公司
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2022/2/8