本發(fā)明屬于機械產(chǎn)品的自動化檢測技術(shù)領域，涉及一種行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置，用于模擬行星滾柱絲杠副的實際工作過程，實現(xiàn)行星滾柱絲杠副的轉(zhuǎn)速變化和載荷調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)：

行星滾柱絲杠副是一種將旋轉(zhuǎn)運動和直線運動相互轉(zhuǎn)化的傳動機構(gòu)，具有承載大、摩擦力矩小、傳動精度高以及環(huán)境適應性好等特點，已在工程領域得到廣泛應用。行星滾柱絲杠副的出現(xiàn)將會逐步取代其他類型絲杠傳動，較為完美的解決了現(xiàn)代機械中使用滾珠絲杠在作為傳動機構(gòu)時所面臨的諸多問題，也由于它的導程小、效率高、壽命長、承載能力大等超高性能的特點，成為航空、航天、武器裝備等軍事領域和數(shù)控機床、醫(yī)療行業(yè)、食品包裝等民用領域機械設備直線伺服系統(tǒng)的主要傳動元件。

實際工作中，行星滾柱絲杠副由旋轉(zhuǎn)的伺服電機帶動旋轉(zhuǎn)，滾柱繞著絲杠公轉(zhuǎn)的同時自轉(zhuǎn)，螺母與滾柱無相對軸向位移并向外輸出直線位移。因此，絲杠在轉(zhuǎn)動過程中，螺母相對于絲杠產(chǎn)生了軸向位移，并承受一定的負載。

為了驗證行星滾柱絲杠副的性能參數(shù)和使用壽命，保證行星滾柱絲杠副的正常工作，必須對其進行跑合和加載試驗。通過試驗既能比較全面地完成各項性能試驗，又能提高試驗效率。通過在行星滾柱絲杠副加載性能試驗中得到的各項性能數(shù)據(jù)，可進一步對行星滾柱絲杠副的各項性能指標進行分析，進而保證設備的可靠性；同時，通過對檢測的結(jié)果進行分析研究，提出質(zhì)量反饋意見，為建立穩(wěn)定可靠的工藝系統(tǒng)提供基礎，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。

因此，設計一種綜合性能試驗的裝置，模擬行星滾柱絲杠副在實際使用過程中的連接關系和承載方式，實現(xiàn)行星滾柱絲杠副的轉(zhuǎn)速變化和載荷調(diào)節(jié)，以檢測能否達到設計要求，是行星滾柱絲杠副出廠前必備的一項檢測工作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置，用于模擬行星滾柱絲杠副的實際工作過程，實現(xiàn)行星滾柱絲杠副的轉(zhuǎn)速變化和載荷調(diào)節(jié)，檢測行星滾柱絲杠副的傳遞效率及運動精度。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置，包括依次同軸連接的伺服電機、左聯(lián)軸器、扭矩傳感器、右聯(lián)軸器、軸承、絲杠、套筒、起吊螺栓；套筒的兩端擋板分別由平行于工作臺的兩個圓柱直線導軌支撐，圓柱直線導軌與工作臺之間安裝有直線位移傳感器；繩索的一端系在起吊螺栓上，另一端繞過定滑輪并懸掛砝碼；伺服電機通過左聯(lián)軸器和扭矩傳感器相連；扭矩傳感器通過右聯(lián)軸器和絲杠相連；伺服電機通過支撐架固定連接在工作臺上；行星滾柱絲杠副由絲杠和螺母組成，絲杠的一端通過軸承固定在工作臺上，另一端懸支，螺母通過鍵與套筒連接；直線位移傳感器采用光柵尺，光柵尺由動塊和靜導軌兩部分組成，動塊與套筒固定連接在一起，靜導軌固定連接在工作臺上；砝碼為組合式結(jié)構(gòu)，由多個厚度不同，外形相近的質(zhì)量塊組成。

本發(fā)明的有益效果：

通過伺服電機直連的方式實現(xiàn)行星滾柱絲杠副的驅(qū)動，利用砝碼組方式實現(xiàn)加載的可視化和快捷操作，利用直線位移傳感器檢測行星滾柱絲杠副的跑合磨損情況。本裝置具有結(jié)構(gòu)簡單，加載過程操作簡便，加載力的大小直觀、可調(diào)等優(yōu)點，是行星滾柱絲杠副性能檢測的一種較好的解決方案，具有較高的測量效率和準確度，為滾柱絲杠副的綜合性能優(yōu)化提供實驗數(shù)據(jù)，也可為產(chǎn)品品質(zhì)和市場競爭力提升提供有力證據(jù)。

附圖說明

圖1是行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中1-伺服電機，2-左聯(lián)軸器，3-扭矩傳感器，4-軸承，5-絲杠，6-螺母，7-箱體，8-右聯(lián)軸器，9-起吊螺栓，10-滑輪，11-繩索，12-砝碼組，13-直線位移傳感器，14-圓柱直線導軌，15-支撐架。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和對具體實施方法進行詳細介紹。

如圖1，一種行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置，包括依次同軸連接的伺服電機1、左聯(lián)軸器2、扭矩傳感器3、右聯(lián)軸器8、軸承4、絲杠5、螺母6、套筒7、起吊螺栓9；套筒7的兩端擋板分別由平行于工作臺的兩個圓柱直線導軌14支撐；圓柱直線導軌14與工作臺之間安裝有直線位移傳感器13；繩索11的一端系在起吊螺栓9上，另一端繞過滑輪10并懸掛砝碼組12；伺服電機1通過左聯(lián)軸器2和扭矩傳感器3相連；扭矩傳感器3通過右聯(lián)軸器8和絲杠5相連；伺服電機1通過支撐架15固定連接在工作臺上；滑輪10固定連接在工作臺端部；支撐架15等由T型螺栓固定在工作臺的T型槽內(nèi)。

扭矩傳感器3的兩軸端分別通過左聯(lián)軸器2與伺服電機1的軸端和絲杠5的軸端相連接，檢測伺服電機1輸出的扭矩和轉(zhuǎn)速值。

直線位移傳感器13采用光柵尺；光柵尺由動塊和靜導軌兩部分組成，動塊與套筒7固定連接在一起，靜導軌固定連接在工作臺上；光柵尺可檢測運動的平穩(wěn)性及加速度的躍升與脈沖，實現(xiàn)對行星滾柱絲杠副工作狀態(tài)下定位精度的測量及跑合磨損情況的檢測。

套筒7的兩端擋板分別由平行于工作臺的兩個圓柱直線導軌14支撐；不僅起固定連接的作用，也避免絲杠5發(fā)生輕微轉(zhuǎn)動或移動現(xiàn)象，保證了行星滾柱絲杠副跑合及加載試驗裝置的準確性和可操作性。

圓柱直線導軌14通過套筒7兩端的擋板固定在工作臺上；不僅對套筒7起著支撐作用，還引導套筒7帶動螺母6作往復運動，從而防止套筒7發(fā)生移位甚至偏離運動軌跡，檢測行星滾柱絲杠副的傳動效率和運動精度，具有優(yōu)良的可靠性。

砝碼組12為組合式結(jié)構(gòu)，由多個厚度不同，外形相近的質(zhì)量塊組成；通過砝碼組12數(shù)量的增減來檢測行星滾柱絲杠副所能承受的加載力的大小，實現(xiàn)加載大小的可視化和操作快捷化。

一種行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置的工作原理：

行星滾柱絲杠副是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動的一種傳動裝置，對行星滾柱絲杠副進行加載跑合是對其性能進行檢測的前提。行星滾柱絲杠副中的絲杠5進行軸向固定，螺母6沿著絲杠5軸向滑移；采用伺服電機1對行星滾柱絲杠副進行驅(qū)動，利用扭矩傳感器3對伺服電機1的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速進行測量，利用直線位移傳感器13檢測多次跑合之后行星滾柱絲杠副的磨損情況，絲杠5利用砝碼組12對螺母6進行軸向加載，砝碼的不同組合方式可以改變加載力的大小。

一種行星滾柱絲杠副的單向加載跑合裝置的工作過程：

在正向加載試驗時，伺服電機1正向驅(qū)動絲杠5轉(zhuǎn)動；絲杠5帶動螺母6轉(zhuǎn)動，螺母6沿絲杠5軸向向右滑移；與螺母6固定連接的套筒7沿著圓柱直線導軌14向右滑移；在重力作用下，砝碼組12下落；砝碼的質(zhì)量通過繩索11和套筒7全部施加在行星滾柱絲杠副中。

在反向加載試驗時，伺服電機1反向驅(qū)動絲杠5轉(zhuǎn)動；絲杠5帶動螺母6轉(zhuǎn)動，螺母6沿絲杠5軸向向左滑移；與螺母6固定連接的套筒7沿著圓柱直線導軌14向左滑移；在拉力作用下，砝碼組12上升。

改變伺服電機1的轉(zhuǎn)速，可以改變行星滾柱絲杠副中絲杠5和螺母6的相對運動速度；伺服電機1連續(xù)運轉(zhuǎn)，通過轉(zhuǎn)向的改變，實現(xiàn)行星滾柱絲杠副的連續(xù)加載跑合；改變的砝碼組12數(shù)量和質(zhì)量，可以改變行星滾柱絲杠副中加載力的大小。從而實現(xiàn)行星滾柱絲杠副在不同加載力和不同相對運動速度下的連續(xù)跑合。