一種螺旋傳動機構特性試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發明屬于傳動性能試驗技術，具體涉及一種螺旋傳動機構特性試驗裝置。其特點在于：它包括底座，以及同軸設置在底座上依次連接的加載作動器、測試組件和驅動組件；所述的加載作動器包括電機、與電機連接的作動缸；所述的測試組件包括固定在底座上的導軌和絲桿支撐、與導軌滑動配合的滑塊、固定在滑塊上的測試支架、固定在測試支架上的夾緊套；所述的驅動組件包括驅動電機、與驅動電機連接的扭矩傳感器，驅動電機通過驅動電機支架固定在底座上，扭矩傳感器通過傳感器支架固定在底座上。
【專利說明】一種螺旋傳動機構特性試驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及傳動性能試驗技術，具體涉及一種螺旋傳動機構特性試驗裝置。
【背景技術】
[0002]航天伺服系統需求工作時間長，同時要求其效率高，系統質量輕、結構空間小。因此必須對伺服系統中滾動絲杠的特性進行試驗，以確保其能夠在大承載、中低轉速、短時工作且潤滑受限的條件下工作。同時為了獲取滾動絲杠的輕小化及特殊環境下的適用研究試驗數據，迫切需要一種針對滾動絲杠的試驗裝置。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種針對伺服系統中滾動絲杠的傳動特性研究的螺旋傳動機構特性試驗裝置，它能夠為滾動絲杠的輕小化及特殊環境適用研究提供試驗數據支撐。
[0004]實現本發明目的的技術方案:
[0005]一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，包括底座，以及同軸設置在底座上依次連接的加載作動器、測試組件和驅動組件；所述的加載作動器包括電機、與電機連接的作動缸；所述的測試組件包括固定在底座上的導軌和絲桿支撐、與導軌滑動配合的滑塊、固定在滑塊上的測試支架、固定在測試支架上的夾緊套；所述的驅動組件包括驅動電機、與驅動電機連接的扭矩傳感器，驅動電機通過驅動電機支架固定在底座上，扭矩傳感器通過傳感器支架固定在底座上。
[0006]如上所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，加載作動器通過滑臺與底座連接，其中，電機通過電機支架安裝在滑臺上，作動缸直接安裝在滑臺上，電機和作動缸通過梅花聯軸器連接；底座上通過螺桿支架安裝有調整螺桿，與調整螺桿相匹配的調整螺母與滑臺固定連接。
[0007]如上所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，絲杠支撐由螺釘固連在底座上，絲杠支撐開有內孔，內孔中安裝兩個角接觸軸承，被測絲杠裝于軸承孔內，并通過平鍵與軸套法蘭相連，軸套法蘭通過螺栓與法蘭軸固連。
[0008]如上所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，作動缸輸出軸通過加載端銷軸與加載端聯接塊連接；測試支架通過測試端銷軸與測試端聯接塊連接，加載端聯接塊和測試端聯接塊之間安裝拉壓傳感器。
[0009]本發明的效果在于:加載電機與作動器固定于軸向位置可調的滑臺上，滿足更廣范圍的滾動絲杠測試需要，如滾珠絲杠和滾柱絲杠。底座采用鑄件，螺母導向結構采用導軌滑塊的通用結構，對于不同規格的滾動絲杠，只需更換夾緊套即可，適用范圍廣。測試儀接受由拉壓傳感器與扭矩傳感器米集的被測絲杠輸出軸向載荷和輸入轉矩信號，依據軸向載荷與輸入轉矩之間對應關系測算出被測絲杠在不同潤滑和載荷條件下的傳動效率和摩擦力矩，從而實現功率30kW以下伺服作動器用滾動絲杠在不同潤滑條件的動態和靜態測試，實現加載條件可控，并可以完成短時靜態、單向超載以及長時試驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明所提供的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置主視圖；
[0011]圖2為本發明所提供的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置俯視圖。
[0012]圖中:1底座、2滑臺、3電機、4電機支架、5梅花聯軸器、6作動缸、7加載端銷軸、8加載端聯結塊、9測試端聯結塊，10測試端銷軸、11測試支架、12夾緊套、13被測螺母和絲杠組件、14角接觸軸承、15絲杠支撐、16軸套法蘭、17鎖緊螺母、18法蘭軸、19梅花聯軸器、20扭矩傳感器、21傳感器支架、22梅花聯軸器、23滑塊、24拉壓傳感器、25導軌、26螺桿支架、27調整螺桿、28調整螺母、29壓塊、33、驅動電機、34驅動電機支架。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
[0014]如圖1、圖2所示，本發明的包括底座1，以及同軸設置在底座I上依次連接的加載作動器、測試組件和驅動組件。加載作動器包括電機3、與電機3連接的作動缸6。加載作動器包括電機3、與電機3連接的作動缸6。測試組件包括固定在底座I上的導軌25和絲桿支撐15、與導軌25滑動配合的滑塊23、固定在滑塊23上的測試支架11、固定在測試支架11上的夾緊套12。驅動組件包括驅動電機33、與驅動電機33連接的扭矩傳感器20，驅動電機33通過驅動電機支架34固定在底座I上，扭矩傳感器20通過傳感器支架21固定在底座I上。
[0015]整個測試臺都安裝在底座I上，滑臺2在底座I上可以滑動。調整螺桿27通過螺桿支架26安裝在底座上，與調整螺母28組成螺旋副，螺桿的轉動可以轉化為螺母的直線運動，調整螺母28同時與滑臺2相固連，這樣通過轉動螺桿27可以調整滑臺2的軸向位置。
[0016]加載作動器部分:電機3通過電機支架組件4安裝在滑臺2上，作動缸6直接安裝在滑臺2上，電機3和作動缸6通過梅花聯軸器5連接在一起。
[0017]作動缸6輸出軸和加載端聯接塊8通過加載端銷軸7連接。測試支架11和測試端聯接塊9通過銷軸10連接，加載端聯接塊8和測試端聯接塊9之間安裝拉壓傳感器24。
[0018]驅動組件部分:驅動電機33通過驅動支架組件34安裝在底座上，驅動電機33輸出軸與扭矩傳感器20通過梅花聯軸器22連接在一起。扭矩傳感器20通過傳感器支架21安裝在底座上。扭矩傳感器20與法蘭軸18通過梅花聯軸器19連接在一起。
[0019]絲杠支撐15由螺釘固連在底座I上，內孔中安裝兩個角接觸軸承14，被測絲杠13裝于軸承孔內，且通過平鍵與軸套法蘭16相連，由鎖緊螺母17限定絲杠軸向竄動。軸套法蘭16則于驅動端的法蘭軸18由螺栓固連。
[0020]測試組件部分:導軌25由螺釘固定在底座I上，被測絲杠的螺母13由夾緊套12夾緊，夾緊套12則與測試支架11固連，測試支架11的下板則固定在滑塊23上，借助于滑塊23與導軌25的直線滑動配合，起到對螺母支撐、防轉和直線導向的作用。該結構可以承擔因安裝和制造誤差，從作動缸關節軸承，即加載端銷軸7處，端經由測試聯結塊9傳遞過來的軸向載荷產生的徑向分量，使滾動絲杠避免直接承受徑向力，影響測試結果。
[0021]驅動電機將工作在1、3象限，即轉矩生成方向與轉子運行方向相同；加載電機則工作于2、4象限，即轉矩生成方向與轉子運行方向相反。
[0022]本裝置的工作原理:在測試儀中完成舵機或噴管位置指令到絲杠螺母位置指令的轉化和負載載荷譜定義，驅動器接收位置指令使絲杠在驅動電機帶動下按照指令旋轉；力口載控制器將驅動電機端的旋變編碼器間接測量的絲杠轉角轉化為舵機或噴管擺角的同時，根據測試儀傳來的載荷譜參數將當前擺角下的負載力矩轉化加載電機的加載轉矩指令，并下達給加載電機的驅動器，最后加載電機通過作動器將軸向力作用于絲杠螺母，并實現測試。
[0023]本裝置可以通過被測絲杠在許用效率下限之上的運行時間和對應的載荷評價絲杠的承載能力，本裝置還可以通過在測試支架和工作臺面之間加裝光柵尺，在扭矩傳感器與被測絲杠之間加裝圓光柵的方式，實現導程誤差測試和靜剛度測試以及動態響應測試。
[0024]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。倘若這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，其特征在于:包括底座(1)，以及同軸設置在底座(O上依次連接的加載作動器、測試組件和驅動組件；所述的加載作動器包括電機(3)、與電機(3)連接的作動缸(6);所述的測試組件包括固定在底座(I)上的導軌(25)和絲桿支撐(15)、與導軌(25)滑動配合的滑塊(23 )、固定在滑塊(23 )上的測試支架(11)、固定在測試支架(11)上的夾緊套(12);所述的驅動組件包括驅動電機(33)、與驅動電機(33)連接的扭矩傳感器(20 )，驅動電機(33 )通過驅動電機支架(34 )固定在底座(I)上，扭矩傳感器(20 )通過傳感器支架(21)固定在底座(I)上。
2.按照權利要求1所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，其特征在于:所述的加載作動器通過滑臺(2)與底座(I)連接，其中，電機(3)通過電機支架(4)安裝在滑臺(2)上，作動缸(6)直接安裝在滑臺(2)上，電機(3)和作動缸(6)通過梅花聯軸器(5)連接；底座(I)上通過螺桿支架(26)安裝有調整螺桿(27)，與調整螺桿(27)相匹配的調整螺母(28)與滑臺(2)固定連接。
3.按照權利要求1所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，其特征在于:所述的絲杠支撐(15)由螺釘固連在底座(I)上，絲杠支撐(15)開有內孔，內孔中安裝兩個角接觸軸承(14)，被測絲杠(13)裝于軸承孔內，并通過平鍵與軸套法蘭(16)相連，軸套法蘭(16)通過螺栓與法蘭軸(18)固連。
4.按照權利要求1所述的一種螺旋傳動機構特性試驗裝置，其特征在于:所述的作動缸(6)輸出軸通過加載端銷軸(7)與加載端聯接塊(8)連接；測試支架(11)通過測試端銷軸(10)與測試端聯接塊(9)連接，加載端聯接塊(8)和測試端聯接塊(9)之間安裝拉壓傳感器(24)。
【文檔編號】G01M13/02GK103543008SQ201210237701
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月10日 優先權日:2012年7月10日
【發明者】徐強, 劉亭, 胡寶軍, 趙國平, 黃玉平 申請人:北京精密機電控制設備研究所, 中國運載火箭技術研究院