[发明专利]螺旋传动效率测试装置

说明书

技术领域：

本发明涉及一种螺旋传动效率测试装置，尤其是一种利用普通车床作机架，以车削螺纹时的车床传动系统作受检螺旋副的运动驱动方式，测试螺旋副在不同摩擦工况条件下的传动效率的装置。

背景技术：

目前已有的螺旋传动效率测试系统只能用于实验教学，测试装置一般由微型电机、减速器、扭矩转速传感器及数据采集与显示系统组成。测试系统或速度单一、或螺旋副轴向载荷较小(<100N)，难以模拟螺旋副各种实际摩擦磨损状态，特别是低速重载工况。另外，采用扭矩传感器的测试装置中，为了防止被测螺母的转动而设置的防转装置，不可避免地在测试过程中将引入附加摩擦力，当螺旋副轴向载荷较大时，附加摩擦力将严重影响测试数据的真实性。

发明内容：

本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种可以实现螺旋面在不同的接触工况下，模拟螺旋面多种摩擦磨损状态，且可提高测试精度的螺旋传动效率测试装置。本发明结构简单、紧凑，方便实用。

本发明是这样实现的：包括有车床主轴箱、含大拖板及中溜板的刀架拖板、带尾架顶尖的车床尾架、加载装置、测试装置、被测螺母、被测丝杠，其中测试装置包括刚性悬臂杆、力传感器、传感器座、数据采集及显示系统，被测丝杠一端装夹在车床主轴箱的卡盘中，车床尾架上的尾架顶尖顶在被测丝杠另一端的中心孔上，被测螺母与被测丝杠组成螺旋传动副，刚性悬臂杆一端与加载装置固接，刚性悬臂杆的另一端与防止被测螺母转动、安装在传感器座中的力传感器浮动连接，传感器座安装在中溜板上，且被测螺母通过给被测螺母施加轴向载荷的加载装置与刚性悬臂杆相连，数据采集及显示系统与力传感器的信号输出端连接。

本发明由于采用以普通车床作测试机架的螺旋传动测试系统，采用力传感器获得被测螺旋副工作过程中的阻力矩，且力传感器、传感器座、加载装置均与被测螺母同步移动，消除了测试过程中附加的摩擦力矩，提高了测试精度。此外，本发明安装在普通车床上，本身无需动力，其加载装置采用滑轮组增力，加载装置中的小重物即可产生大的轴向载荷，加载装置施加的轴向载荷范围较大，可以实现螺旋面在不同的接触工况，模拟螺旋面多种摩擦磨损状态，且结构简单、紧凑。另外，本发明测试装置利用普通车床主轴变速系统中的各级低速档及螺纹车削进给系统，可获得不同丝杠旋转速度与螺旋副轴向载荷下的传动效率、不同螺旋面接触工况条件下的摩擦阻力与丝杠长度的关系曲线。通过改变螺旋副配对材料，可对比相同摩擦工况条件下的螺旋面传动阻力，为不同工况条件下的螺旋面减摩、润滑提供实验依据。本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的螺旋传动效率测试装置。

附图说明

图1是本发明测试装置的原理图。

图2是本发明装有加载装置的结构示意图。

图中1.车床主轴箱，2.卡盘，3.大拖板，4.中溜板，5.尾架顶尖，6.车床尾架，7.刚性悬臂杆，8.力传感器，9.传感器座，10.数据采集与显示系统，11.被测螺母，12.被测丝杠，13.滑轮组支架，14.重块，15.加载托盘，16.加载滑轮组，17.加载钢丝绳。

具体实施方式：

实施例：

本发明测试装置的原理图如图1所示，包括有车床主轴箱1、含大拖板3及中溜板4的刀架拖板、带尾架顶尖5的车床尾架6、加载装置A、测试装置B、被测螺母11、被测丝杠12，其中测试装置B包括刚性悬臂杆7、力传感器8、传感器座9、数据采集及显示系统10，被测丝杠12一端装夹在车床主轴箱1的卡盘2中，车床尾架6上的尾架顶尖5顶在被测丝杠12另一端的中心孔上，被测螺母11与被测丝杠12组成螺旋传动副，刚性悬臂杆7一端与加载装置A固接，刚性悬臂杆7的另一端与防止被测螺母转动、安装在传感器座9中的力传感器8浮动连接，传感器座9安装在中溜板4上，且被测螺母11通过给被测螺母施加轴向载荷的加载装置A与刚性悬臂杆7相连，数据采集及显示系统10与力传感器8的信号输出端连接。数据采集及显示系统10实现实时数据的采集及实时显示，以记录整过测试过程。本实施例中，数据采集及显示系统10为微电脑。