專利名稱：基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于剛度測試技術領域，特別涉及滾珠絲杠副的軸向靜剛度測試技術，用于在材料試驗機測量滾珠絲杠副的軸向靜剛度性能指標。
背景技術：
軸向靜剛度R定義為抵抗軸向變形的能力(單位變形量所需的載荷)，它表示了在軸向力作用下，在軸向產生變形量Δ1為Iym時所需的軸向力AF(AF的單位N)。綜上滾珠絲杠副軸向靜剛度測試涉及兩道關鍵技術，即軸向力的施加和軸向變形的測試。但是，由于滾珠絲杠副實際工作中載荷方向在軸向，且變形量在微米級，這些給滾珠絲杠副軸向靜剛度的測試帶來困難。NSK公司采用一對同步驅動的精密滾珠絲杠副來加載于20世紀90年代研制出滾珠絲杠副軸向接觸剛度測量機；國內，山東建筑大學2008年開始嘗試設計專用液壓系統進行軸向加載，通過對測力傳感器和位移傳感器信號的采集和處理進行滾珠絲杠副軸向靜剛度的檢測，該裝置需要借用額外的液壓裝置加壓和T型導軌來控制絲杠的轉動，同時只能對絲杠加壓，加載形式單一，花費較大，技術手段亦處于不成熟階段。因此，更快速，便捷，低成本的軸向靜剛度測試裝置，可以為企業節約生產成本，為剛度特性的研究帶來方便，在實際應用中具有重大意義。
實用新型內容本實用新型提供一種在現有材料試驗機上進行滾珠絲杠副軸向靜剛度測試的基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，本實用新型減小滾珠絲杠副軸向靜剛度測試的成本，提高測試精度，具有結構緊湊的優點。本實用新型采用如下技術方案一種基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，包括上拉塊，在上拉塊上設有至少2根拉桿，且拉桿的一端與上拉塊連接，在拉桿的另一端上連接有壓塊，在所述壓塊上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述壓塊的上端為圓倒角，在所述壓塊上設有調節塊，在調節塊上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述內孔的下部為錐孔且錐孔與壓塊的圓倒角相互接觸，在調節塊上設有用于連接待測滾珠絲杠的螺母。與現有技術相比，本實用新型具有如下優點(1)精度高。由于加工和裝配中存在誤差，所以直接通過壓塊對待測滾珠絲杠副施力并不能保證施力方向與滾珠絲杠的軸線方向一致，本實用新型利用壓塊上的圓倒角及調節塊的錐孔向待測滾珠絲杠副實施軸向拉力，起到了在加壓過程中自動調心的作用，能夠保證施力方向與滾珠絲杠軸線方向一致，使得測試夾具的精度提高。(2)防轉。對于滾珠絲杠副軸向靜剛度測試實驗，滾珠絲杠副的防轉問題是關鍵， 本實用新型利用三根拉桿，穿過螺母，并連接加壓機構，起到了防轉，導向的作用。(3)可實現兩種測量方式。關于滾珠絲杠副軸向靜剛度的測試有兩種測量方法: 測量螺母相對于絲杠的彈性變形和測量絲杠相對于螺母的彈性變形，本實用新型可以通過正反兩種安裝方式實現這兩種測量方式。
圖1是滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具設計圖。圖2是滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具局部視圖。圖3是滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具裝配圖。圖4是表夾主視圖。圖5是表夾輔助視圖。
具體實施方式
一種基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，包括上拉塊5，在上拉塊5上設有至少2根拉桿6，且拉桿6的一端與上拉塊5連接，在拉桿6的另一端上連接有壓塊9，在所述壓塊9上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述壓塊9的上端為圓倒角，在所述壓塊9上設有調節塊8，在調節塊8上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述內孔的下部為錐孔且錐孔與壓塊9的圓倒角相互接觸，在調節塊8上設有用于連接待測滾珠絲杠的螺母7，在本實施例中，在上拉塊5上設有3根拉桿6。測量方法如下采用本夾具進行滾珠絲杠副軸向靜剛度的測量方法，包括以下步驟(1)選取實驗用滾珠絲杠副，并對選取的樣件進行修整；(2)夾具的裝配，夾具的上、下端通過圓柱鋼連接，先把圓柱鋼穿過螺母法蘭，再用雙頭螺母分別與夾具上夾頭和夾具壓塊連接，注意在鎖緊前需要先把鋪墊裝放置在中間；(3)安裝位移傳感器；(4)在材料試驗機的力加載系統中，編寫程序，實現不同力的階梯形加載(5)由軸向微變形測量系統測量不同加載力情況下軸向位移的變化量；(6)整理實驗數據，計算樣件的軸向靜剛度。結論利用該夾具能夠實現在材料試驗機上進行滾珠絲杠副軸向靜剛度的測試，通過調節塊-壓塊機構實現軸向載荷的平衡施加，三根圓柱鋼的運用可有效的防止螺母轉動，保證位移傳感器測量出的結果是滾珠絲杠副在外加作用力下的彈性位移。通過改變便攜式電感測微儀的位置，不僅能測量螺母相對于絲杠的變形量，也可以分別測量螺母和絲杠自身的變形量，為后續研究提供有力的數據支撐。夾具的各分立部分采用雙頭螺母連接，整體設計拆裝方便。
權利要求1.一種基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，其特征在于，包括上拉塊(5)，在上拉塊(5)上設有至少2根拉桿(6)，且拉桿(6)的一端與上拉塊(5)連接，在拉桿(6)的另一端上連接有壓塊(9)，在所述壓塊(9)上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述壓塊(9)的上端為圓倒角，在所述壓塊(9)上設有調節塊(8)，在調節塊(8)上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述內孔的下部為錐孔且錐孔與壓塊(9)的圓倒角相互接觸，在調節塊(8)上設有用于連接待測滾珠絲杠的螺母(7)。
2.根據權利要求1所述的基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，其特征在于，在上拉塊(5 )上設有3根拉桿(6 )。
專利摘要本實用新型涉及一種基于材料試驗機的滾珠絲杠副軸向靜剛度測試夾具，包括上拉塊，在上拉塊上設有至少2根拉桿，且拉桿的一端與上拉塊連接，在拉桿的另一端上連接有壓塊，在所述壓塊上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述壓塊的上端為圓倒角，在所述壓塊上設有調節塊，在調節塊上設有供待測滾珠絲杠通過的內孔，所述內孔的下部為錐孔且錐孔與壓塊的圓倒角相互接觸，在調節塊上設有用于連接待測滾珠絲杠的螺母。本實用新型能夠在現有材料試驗機上進行滾珠絲杠副軸向靜剛度測試，本實用新型減小滾珠絲杠副軸向靜剛度測試的成本，提高測試精度，具有結構緊湊的優點。
文檔編號G01N3/40GK202024931SQ20102063312
公開日2011年11月2日 申請日期2010年11月30日 優先權日2010年11月30日
發明者李東君, 湯文成, 王潔璐, 陳晶晶 申請人:東南大學