CN201885842U - 丝杠效率测试台 - Google Patents
丝杠效率测试台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201885842U CN201885842U CN2010202540020U CN201020254002U CN201885842U CN 201885842 U CN201885842 U CN 201885842U CN 2010202540020 U CN2010202540020 U CN 2010202540020U CN 201020254002 U CN201020254002 U CN 201020254002U CN 201885842 U CN201885842 U CN 201885842U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- leading screw
- spherical guide
- motor
- linear
- lead screw
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种测试螺旋丝杠机械效率的装置，由控制、驱动、测量、负载、保护及机座六大部分组成，控制部分包括：电机磁力起动器、电机方向控制器；驱动部分包括：驱动电机、无级变速器、十字滑块联轴器、万向联轴器；测量部分包括：三参数传感器、三参数测量仪；负载部分包括：线性滚珠导轨滑车、丝杠螺母适配器、油缸、油压调节阀、油箱、压力表、卸荷阀、油杯；保护部分包括：安全销、行程限位开关；机座部分包括：线性滚珠导轨、T形槽铸铁平台。本实用新型可以测试螺旋丝杠的机械效率，也可用于为线性移动部件提供线性负载。该装置主要应用于航空机械附件维修和螺旋丝杠制造与维修。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测试装置，具体地说是一种测试螺旋丝杠机械效率的装置。
背景技术
螺旋丝杠的传动主要靠螺杆和螺母完成，其原理是将旋转运动变为直线运动，同时将扭矩转换为拉力或推力。螺旋丝杠按用途分有：传力丝杠、传导丝杠和调整丝杠。
对于以传力为主的传力丝杠，其主要的动力性能指标是机械效率。机械效率高，说明螺旋副的摩擦磨损小、功耗低、能量利用率高、丝杠寿命长。
丝杠机械效率测试属于专用测试设备，国内外一直都没有定型的产品，也没有专门的厂家生产，由于使用类似设备的行业和用户较少，通常都是用户自制自用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对目前没有丝杠效率测试定型设备的问题，提供一种误差小，适用面广，经济实用，可手动也可自动测试的丝杠效率测试台。
本实用新型的技术方案是：由控制、驱动、测量、负载、保护及机座六大部分组成。
控制部分包括：电机磁力起动器、电机方向控制器。电机方向控制器和电机磁力起动器通过电缆连接。
驱动部分包括：驱动电机、无级变速器、十字滑块联轴器、三参数传感器、万向联轴器。其连接关系为：驱动电机→无级变速器→十字滑块联轴器→三参数传感器→万向联轴器。
测量部分包括：三参数传感器、三参数测量仪；两者之间通过测试电缆连接。
负载部分包括：线性滚珠导轨滑车、丝杠螺母适配器、油缸、油压调节阀、油箱、压力表、卸荷阀、油杯。其连接关系为：丝杠螺母适配器固定在线性滚珠导轨滑车上，滑车通过移动副与线性滚珠导轨连接，线性滚珠导轨固定在T形槽铸铁平台上，油缸的活塞杆通过球面轴承铰接在线性滚珠导轨滑车上，油缸固定在T形槽铸铁平台上，油压调节阀、油箱、压力表、卸荷阀、油杯通过液压油管连接并固定在T形槽铸铁平台上。
保护部分包括：安全销、行程限位开关。用于保护丝杠的安全销安装在万向联轴器前端，行程限位开关通过电缆与电机磁力起动器连接并固定在T形槽铸铁平台上。
机座部分：T形槽铸铁平台。
本实用新型的动力传递关系是：驱动电机→无级变速器→十字滑块联轴器→三参数传感器→万向联轴器→被测丝杠→丝杠螺母→丝杠螺母适配器→线性滚珠导轨滑车。
本实用新型的负载阻力传递关系是：油缸→线性滚珠导轨滑车。
动力和负载阻力在线性滚珠导轨滑车上达到平衡后，线性滚珠导轨滑车将匀速沿线性滚珠导轨移动。
本实用新型的工作原理是：
机械效率：一部机器或装置，设输入功为A1(或功率为P1，)输出功为A2(或功率为P2，)则其机械效率为η＝A2/A1＝P2/P1，任何一部机器或装置只要有能量的输入和输出，都可以用效率来评定其能量转换程度的高低。
丝杠效率：丝杠是一个简单的机械装置，其输入端为丝杠，输入的机械量为作用在丝杠上的扭矩T(Nm)及角速度ω(rad/s)。输出端为螺母，输出的机械量为螺母的轴向线性推力或拉力Q(N)及线性移动速度V(m/s)。按照机械效率定义，丝杠效率为：
η＝A2/A1＝P2/P1＝QV/(T ω) (1)
按(1)式原理设计试验台需要测量出四个参数：T、ω、Q、V，试验台太复杂。
本实用新型的技术原理：取丝杠旋转一圈为单位时间Δt，当丝杠匀速旋转时，在单位时间Δt内，丝杠的输入功率为P1＝2πT/Δt，输出功率为P2＝QS/Δt，则丝杠效率为：
η＝P2/P1＝QS/(2πT)
上式中：S(m)为丝杠的导程，即丝杠每旋转一圈螺母沿丝杠移动的距离，如果丝杠的螺距(相邻螺旋线的轴向距离)为t(m)，螺旋线头数为N，则S＝Nt，引入了丝杠导程和螺距后丝杠效率为：
η＝P2/P1＝QS/(2πT)＝QNt/(2πT)＝KQ/T (2)
上式中：系数K＝Nt/(2π)，K是一个只与丝杠结构参数有关的系数。
从(2)式可知：丝杠的效率只与丝杠本身的结构参数N和t以及输入扭矩T和输出轴向线性推力或拉力Q有关，而与其工作时的转速无关。但是丝杠机械效率是丝杠的动态性能参数，测试时必须在旋转状态下进行，通常取丝杠的工作转速为测试转速。
按(2)式原理设计试验台只需要测量出两个参数T和Q，试验台简单多了。
从上述分析可知，丝杠试效率验台只需满足以下要求即可：
①能加载轴向负载Q
②能输入扭矩T(在一定转n速下)
③能测量轴向负载Q，转速n，扭矩T三个参数
基于上述技术原理设计的本实用新型装置的工作原理是：液压负载部分的油缸给丝杠螺母加载给定的轴向负载Q；驱动电机通过无级变速器驱动被测丝杠旋转从而推动丝杠螺母匀速移动；测量部分的三参数传感器、三参数测量仪可测量出丝杠的轴向负载Q，转速n，扭矩T三个参数，然后按公式(2)计算出丝杠效率。
根据被测丝杠的要求，可以在丝杠每个运动方向的有效行程内测量出若干组三个参数(轴向负载Q，转速n，扭矩T)，如果是人工测量，因受到行程运行时间的限制，每个方向上测量3到5组参数即可。如果试验台加装自动测量***，则可采集更多组数据，并自动计算效率，还可绘制出效率曲线。
本实用新型之装置，可以测试螺旋丝杠(滑动螺旋丝杠和滚珠螺旋丝杠)的机械效率。也可用于为线性移动部件(丝杠、液压作动器、气动作动器、电器作动器)提供线性负载。
本实用新型之装置，主要应用于航空机械附件维修和螺旋丝杠制造检验与维修。
附图说明
图1.本实用新型整体构造的主视示意图
图2.本实用新型整体构造的俯视示意图
图中：1.电源、2.电机方向控制器、3.电机磁力起动器、4.行程限位开关、5.油缸、6.线性滚珠导轨滑车、7.线性滚珠导轨、8.T形槽铸铁平台、9.无级变速器、10.三相交流电机、11.三参数测量仪、12.十字滑块联轴器、13.三参数传感器、14.安全销、15.万向联轴器、16.被测丝杠、17.丝杠螺母、18.丝杠螺母适配器、19.油压调节阀、20.压力表、21.油箱、22.油杯、23.卸荷阀。
具体实施方式
下面结合附图叙述一个本实用新型的实施例
本实施例主要由控制、驱动、测量、负载、保护及机座六大部分组成。
控制部分包括：电机磁力起动器(3)、电机方向控制器(2)；
驱动部分包括：三相交流电机(10)、无级变速器(9)、十字滑块联轴器(12)、万向联轴器(15)；
测量部分包括：三参数传感器(13)、三参数测量仪(11)；
负载部分包括：线性滚珠导轨滑车(6)、丝杠螺母适配器(18)、油缸(5)、油压调节阀(19)、油箱(21)、压力表(20)、卸荷阀(23)、油杯(22)；
保护部分包括：安全销(14)、行程限位开关(4)；
机座部分包括：T形槽铸铁平台(8)。
动力由三相交流电机(10)经过无级变速器(9)变速后，再通过十字滑块联轴器(12)、三参数传感器(13)、万向联轴器(15)传给被测丝杠(16)，通过丝杠螺母(17)后旋转运动和扭矩就转换为直线移动和推拉力。推拉力通过丝杠螺母适配器(18)、线性滚珠导轨滑车(6)与油缸(5)上的负载阻力达到平衡后，线性滚珠导轨滑车(6)将匀速沿线性滚珠导轨(7)移动。三参数传感器(13)在丝杠端测试丝杠的扭矩、转速和轴向推拉力，再通过计算得到丝杠的机械效率。
主要部件技术参数：
测试台主要参数：
功率：0.55kw
转速：40～200rpm
被测丝杠最大长度：1200mm
外形尺寸(mm)：长×宽×高＝3000×1000×1400
整机质量：3500kg
三参数传感器技术参数
转速范围：0～6000rpm，精度：±0.5％
扭矩范围：0～50Nm， 精度：±0.5％
轴向负载：0～15000N， 精度：±0.5％
无级变速器技术参数
输出功率：0.55kw
转速：40～200rpm
输出扭矩：26～131Nm
液压负载油缸技术参数
额定油压：16MPa
活塞直径：63mm
活塞杆直径：32mm
活塞杆行程：800mm
活塞杆轴向载荷：150～37000N
使用环境要求：温度：-20～60℃ 相对湿度：≤90％RH 。
Claims (2)
1.丝杠效率测试台，其特征在于，由控制、驱动、测量、负载、保护及机座六大部分组成，
所述控制部分，包括：电机方向控制器(2)、电机磁力起动器(3)，电机方向控制器和电机磁力起动器通过电缆连接；
所述驱动部分，包括：驱动电机(10)、无级变速器(9)、三参数传感器(13)、十字滑块联轴器(12)、万向联轴器(15)，其连接关系为：驱动电机→无级变速器→十字滑块联轴器→三参数传感器→万向联轴器；
所述测量部分，包括：三参数传感器(13)、三参数测量仪(11)，两者之间通过测试电缆连接 
所述负载部分，包括：线性滚珠导轨(7)线性滚珠导轨滑车(6)、丝杠螺母适配器(18)、油缸(5)、油压调节阀(19)、油箱(21)、压力表(20)、卸荷阀(23)、油杯(22)，其连接关系为：丝杠螺母适配器固定在线性滚珠导轨滑车上，滑车通过移动副与线性滚珠导轨连接，线性滚珠导轨固定在T形槽铸铁平台(8)上，油缸的活塞杆通过球面轴承铰接在线性滚珠导轨滑车上，油缸固定在T形槽铸铁平台(8)上，油压调节阀、油箱、压力表、卸荷阀、油杯通过液压油管连接并固定在T形槽铸铁平台上 
所述保护部分，包括：安全销(14)、行程限位开关(4)，用于保护丝杠的安全销安装在万向联轴器前端，行程限位开关通过电缆与电机磁力起动器(3)连接并固定在T形槽铸铁平台上。
2.根据权利要求1所述的丝杠效率测试台，其特征在于，机座采用T形槽铸铁平台(8)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202540020U CN201885842U (zh) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 丝杠效率测试台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010202540020U CN201885842U (zh) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 丝杠效率测试台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201885842U true CN201885842U (zh) | 2011-06-29 |
Family
ID=44183387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010202540020U Expired - Fee Related CN201885842U (zh) | 2010-07-08 | 2010-07-08 | 丝杠效率测试台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201885842U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102554534A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-11 | 常州市龙豪车辆配件厂 | 汽车用定位装置 |
| CN103543008A (zh) * | 2012-07-10 | 2014-01-29 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种螺旋传动机构特性试验装置 |
| CN106153328A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-23 | 北京星航机电装备有限公司 | 拉伸试验机用螺旋副推力扭矩关系测试装置 |
| CN106596249A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 福建工程学院 | 一种适应构件滑动的试验加载装置 |
-
2010
- 2010-07-08 CN CN2010202540020U patent/CN201885842U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102554534A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-11 | 常州市龙豪车辆配件厂 | 汽车用定位装置 |
| CN103543008A (zh) * | 2012-07-10 | 2014-01-29 | 北京精密机电控制设备研究所 | 一种螺旋传动机构特性试验装置 |
| CN106153328A (zh) * | 2016-08-26 | 2016-11-23 | 北京星航机电装备有限公司 | 拉伸试验机用螺旋副推力扭矩关系测试装置 |
| CN106596249A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-04-26 | 福建工程学院 | 一种适应构件滑动的试验加载装置 |
| CN106596249B (zh) * | 2016-12-16 | 2023-04-07 | 福建工程学院 | 一种适应构件滑动的试验加载装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201974359U (zh) | 一种端面扭动摩擦磨损试验机 | |
| CN102269654B (zh) | 水润滑轴承及传动***综合性能实验平台 | |
| CN206192654U (zh) | 行星滚柱丝杠副的双向变加载装置 | |
| CN102175598B (zh) | 一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法 | |
| CN104568428A (zh) | Rv减速器综合性能测量仪 | |
| CN201060144Y (zh) | 一种滚动摩擦磨损试验机 | |
| CN110530637B (zh) | 行星滚柱丝杠动态性能通用测试平台 | |
| CN107655688A (zh) | 一种rv减速器综合检测装置 | |
| CN201885842U (zh) | 丝杠效率测试台 | |
| CN201364215Y (zh) | 轴承在不同轴向负荷、转速下摩擦力矩的测量装置 | |
| CN109470479B (zh) | 动载荷下间距可调的大轴径滑动轴承组摩擦学性能试验台 | |
| CN105738105A (zh) | 一种大扭矩大偏转角万向联轴器试验台 | |
| CN204008146U (zh) | 一种动压箔片式止推空气轴承性能测试装置 | |
| CN206192652U (zh) | 行星滚柱丝杠副的双向加载装置 | |
| CN106679958A (zh) | 一种行星滚柱丝杠综合性能测试平台 | |
| CN203178069U (zh) | 液力变矩器总成性能试验台 | |
| CN104502271A (zh) | 用于低速重载水润滑轴承摩擦系数测量的装置 | |
| CN102095541A (zh) | 精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台 | |
| CN204988921U (zh) | 磨损间隙调整式环块摩擦磨损试验机 | |
| CN104122093A (zh) | 一种电动舵机弹性扭矩加载装置 | |
| CN111272424A (zh) | 水润滑轴承在线监测试验平台及轴承特性测试分析方法 | |
| CN203396525U (zh) | 汽车轮毂轴承摩擦力矩试验机 | |
| CN204269362U (zh) | 可换丝杠的气动加载滚珠丝杠副动态效率试验台 | |
| CN201885839U (zh) | 精密滚珠丝杠副摩擦机理研究实验台 | |
| CN206192653U (zh) | 行星滚柱丝杠副的单向跑合装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Zhang Jinji Document name: Notification of Passing Examination on Formalities |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110629 Termination date: 20150708 |
|
| EXPY | Termination of patent right or utility model |