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一種直線傳動產(chǎn)品疲勞壽命試驗機的制作方法

文檔序號:11249230閱讀:996來源:國知局
一種直線傳動產(chǎn)品疲勞壽命試驗機的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種直線傳動產(chǎn)品疲勞壽命試驗機,具體涉及一種對直線導(dǎo)軌及滑塊、光軸及直線軸承、滾珠絲杠及絲母等進行疲勞壽命試驗的機。



背景技術(shù):

本發(fā)明是對直線傳動零部件壽命進行快速檢測的試驗機,通過檢測結(jié)果快速找出與對標樣品或原始設(shè)計的差距,從而提高產(chǎn)品的研發(fā)速度。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:

一種直線傳動零部件的疲勞壽命試驗機,它包括工作臺架、驅(qū)動系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、負載系統(tǒng)、測試工裝及被測件。見附圖1和附圖2。所述工作臺架由鋁型材機架1和安裝平臺2構(gòu)成。鋁型材機架由鋁合金工業(yè)型材構(gòu)成,并固定與地面基礎(chǔ)上。機架的設(shè)計時充分考慮臺架的強度和剛度,盡量減少試驗時的振動,進而減少對試驗結(jié)果的影響。安裝平臺一方面作為實驗的水平基準面,需要達到j(luò)b/t7974-1999標準1級;另一方面作為通用性平臺,其上面的安裝孔要多采用通用性設(shè)計,使其更加方便地與多種測試工裝連接。

所述驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)被試件的不同,可以采用兩種形式:

第一種對直線往復(fù)產(chǎn)品試驗的驅(qū)動系統(tǒng),見圖1所示。驅(qū)動系統(tǒng)由伺服電機3、主帶輪4、同步帶5、附帶輪7、主擺臂6和附擺臂8構(gòu)成;

另一種對由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動的驅(qū)動系統(tǒng),見圖2。驅(qū)動系統(tǒng)由伺服電機3、主帶輪4、同步帶5和附帶輪7構(gòu)成。

所述測量系統(tǒng)根據(jù)被試件的不同,可以采用兩種形式:

第一種對直線往復(fù)產(chǎn)品試驗的測量系統(tǒng),見圖1所示。測量系統(tǒng)是由激光位移傳感器9、和力傳感器11構(gòu)成。力傳感器11檢測作用在滑塊上的力值,位移傳感器9用于檢測被測件(光軸和直線軸承)10的位移值,通過控制器能夠形成位移與力值曲線。力傳感器11采用三軸傳感器,進而準確地采集三個方向的力值變化進行分析。并且具有力保護功能,即試驗件的力值達到設(shè)定的上線和下線值時,設(shè)備記錄試驗結(jié)果、停止試驗,并報警;

另一種對由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動的測量系統(tǒng),見圖2所示。測量系統(tǒng)是由扭矩傳感器6和激光位移傳感器8構(gòu)成。扭矩感器6檢測作用在絲杠11上的扭矩值,位移傳感器8用于檢測被測件(絲杠和螺母)11移動的位移值,通過控制器能夠形成位移與扭矩值曲線。并且具有扭矩保護功能,即試驗件的扭矩值達到設(shè)定的上線和下線值時,設(shè)備記錄試驗結(jié)果、停止試驗,并報警。

所述負載系統(tǒng)有砝碼和連接板構(gòu)成(圖1中為砝碼12、連接板13,圖2中為砝碼9、連接板10)。通過增減砝碼來調(diào)整工件的載荷。通過連接板可以使被試件承受垂直載荷或偏載荷。

所述測試工裝及被測件,即圖1測試工裝14和被試件為(光軸和直線軸承)10,圖2中測試工裝14和被測件(絲杠和螺母)11。被試件工裝作用是把被試件固定在試驗平臺上。本發(fā)明設(shè)計的平臺和被試件工裝的精度和通用性充分考慮了能夠完成多種系列被試件的試驗。

本發(fā)明還包括外部人機界面指令輸入裝置、安全圍欄及安全鎖、打印設(shè)備等,其均為本試驗機的配套設(shè)施,均為本領(lǐng)域的公知常識,此處不再表述。

附圖說明

附圖1對直線往復(fù)產(chǎn)品試驗的驅(qū)動系統(tǒng)

附圖2對由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動的測量系統(tǒng)

附圖1中鋁型材機架1、安裝平臺2、伺服電機3、主帶輪4、同步帶5、主擺臂6、附帶輪7、附擺臂8、激光位移傳感器9、被測件10、力傳感器11、砝碼12、連接板13、測試工裝14

附圖2中鋁型材機架1、安裝平臺2、伺服電機3、主帶輪4、同步帶5、扭矩傳感器6、附帶輪7、激光位移傳感器8、砝碼9、連接板10、被測件(絲杠和螺母)11、測試工裝12

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比包含的有益效果是:

1.本發(fā)明通過伺服電機帶動機械機構(gòu)驅(qū)動系統(tǒng)進行疲勞系統(tǒng)運動,通過力/扭矩和位移的精確采集生產(chǎn)試驗曲線(位移和力曲線、位移和扭矩曲線),實現(xiàn)對直線傳動產(chǎn)品疲勞壽命進行精確的測試和分析。在國內(nèi)此行業(yè)基本都采用氣缸、液壓缸或電動缸做為驅(qū)動系統(tǒng)進行試驗。因為作為疲勞試驗功能的驅(qū)動源應(yīng)該要被試件的抗疲勞性能更好,這樣才能使測試結(jié)果更可靠。但是氣缸和電缸的壽命小于或基本等于被試件的壽命。并且國內(nèi)此類的試驗機也沒有進行力/扭矩和位移的精確采集、分析。所以本發(fā)明比傳統(tǒng)設(shè)備具有更準確、更簡單、更節(jié)能和更可靠等優(yōu)點;

3.本發(fā)明通過設(shè)定伺服電機帶動主同步帶輪4的旋轉(zhuǎn)或擺動角度值,方便地對被試件的速度和行程及運動周期進行設(shè)定。另外,還可以通過調(diào)整主擺臂6的長度調(diào)整,方便地對被試件的行程;

4.本發(fā)明通過測量系統(tǒng)可以對被試件運動的位移和力/扭矩進行實時精密檢測,從而得到隨著被試件行程變化其作用力/驅(qū)動扭矩的變化,進而為被試件的磨損情況分析和產(chǎn)品優(yōu)化提供更可靠的試驗數(shù)據(jù);

5.本發(fā)明可以進行雙通道測試(即兩組被試件同時測試),能夠更好地進行兩組被試件的對標試驗;

6.本發(fā)明可以完成多種直線傳動產(chǎn)品進行疲勞壽命試驗,并且簡單方便、安全系數(shù)高。

本發(fā)明的操作過程:

1、工件安裝固定

根據(jù)被試工件選擇配套的測試工裝14。通過測試工裝14把被試工件安裝固定在工作平臺2上。圖1被試件為(光軸和直線軸承)10,圖2中測試工裝14和被測件(絲杠和螺母)11。

2、手動測試

通過三坐標等測量工具,調(diào)整到被試件的x\y\z方向的位置達到試驗要求精度。手動移動或轉(zhuǎn)動被試件,應(yīng)順暢無卡阻現(xiàn)象。

3、驅(qū)動系統(tǒng)的選擇和連接

根據(jù)被試件選擇使用驅(qū)動方式,即對直線往復(fù)產(chǎn)品試驗選直線往復(fù)驅(qū)動系統(tǒng)組件,見圖1所示;對由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動試驗選擇旋轉(zhuǎn)直線往復(fù)驅(qū)動系統(tǒng)組件,見圖2所示。把選擇的組件進行連接。

4、增添負載

根據(jù)試驗工藝要求選擇負載連接板(圖1中連接板13,圖2中連接板10)。把連接板與被試工件連接上后,在連接板上按照工藝要求增減砝碼(圖1中為砝碼12,圖2中為砝碼9)到試驗要求值,鎖定砝碼。

5、試驗測試

根據(jù)被試件選擇使用驅(qū)動方式不同選擇不同的試驗操作界面,即對直線往復(fù)產(chǎn)品試驗選“直線往復(fù)驅(qū)動系統(tǒng)試驗界面”,對由旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線往復(fù)運動試驗選擇“旋轉(zhuǎn)直線往復(fù)驅(qū)動系統(tǒng)試驗界面”。

根據(jù)試驗工藝對被試件的速度、位移、載荷要求及力/扭矩限定要求,在人機界面輸入指令,進行被試件的疲勞試驗。

6、結(jié)果生成

試驗完成后,設(shè)備會自動生成試驗數(shù)據(jù)。另外,試驗員按照試驗工藝要求,人工完成其他指標的測試,如間隙、零件的表面磨損狀態(tài)等。



技術(shù)特征:

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明是對直線傳動零部件壽命進行快速檢測的試驗機,通過檢測結(jié)果快速找出與對標樣品或原始設(shè)計的差距,從而提高產(chǎn)品的研發(fā)速度。

技術(shù)研發(fā)人員:姜海龍;孫小明;王曉娜
受保護的技術(shù)使用者:天津愛安特精密機械有限公司
技術(shù)研發(fā)日:2016.03.08
技術(shù)公布日:2017.09.15
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