[发明专利]弹簧加载式直线机电作动器性能测试实验台

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量高低温环境下两端球铰安装式直线机电作动器性能的机械装置，具体是一种弹簧加载式直线机电作动器性能测试实验台。

现有技术

目前，广泛应用的作动系统主要有机电、液压、气压和机械作动系统。直线机电作动器以其频响快、高可靠性、高精度、高效率、体积小、重量轻和维护方便等优点逐步取代其他三种作动系统而成为未来作动系统发展的主流，并广泛应用于航空航天、数控机床、工业控制等军民领域。直线机电作动器的作用是将旋转运动转化为直线运动，其主要由控制系统、电机、减速机和运动转换机构（滚珠丝杠或滚柱丝杠）组成。直线机电作动器的性能直接影响其直线作动精度、响应速度以及效率等，当工作在高温环境下时，其作动性能会受到严重的影响。所以，为确保直线作动器在高温环境下可以正常工作，有必要对其高温作动性能进行测量。

现有技术中，国内对直线机电作动器的性能测试中，主要集中在对单独部件的测量，如文献“预紧力对滚珠丝杠副摩擦力矩波动的影响分析及实验”对滚珠丝杠副的摩擦力矩进行了测试。直线机电作动器是由多个部件组成的系统，对单个部件的测量不能反映作动器整体的性能。国内对直线机电作动器整体性能的测试实验台较少，且采用液压加载，结构复杂，维护困难。国外已有直线机电作动器性能测试实验台，如文献“Experimental and Analytical Development of Health Management for Electro-Mechanical Actuators”采用机电作动器作为加载装置，对被测直线机电作动器的尺寸要求相对固定，当测量不同规格的直线机电作动器时，调整比较困难。尤其在高低温环境时，对加载机电作动器的控制和性能要求较高，国内产品很难满足要求，成本较高，且导致高低温缸内布线的复杂性。

发明内容

为了克服现有直线机电作动器性能测试实验台采用液压加载时结构复杂、维护困难和易污染，对不同规格的直线机电作动器适应性差，加载装置难以满足高温环境的要求，增加高温缸内布线的复杂性，本发明提出了一种弹簧加载式直线机电作动器性能测试实验台，用于测量高温环境下两端球铰安装式直线机电作动器性能。

本发明的技术方案是：一种弹簧加载式直线机电作动器性能测试实验台，主要包括：基础平台1、安装架a2、拉杆3、螺母组件4、弹簧5、加载板6、直线轴承7、导向杆8、导向杆固定组件9、安装架b10、止转板11、力传感器12、后端连接块13、销a14、位移传感器安装组件15、被测直线机电作动器16、位移传感器组件17、连接杆18、销b19和前端连接块20；

基础平台1用来安装和支撑整个实验台零部件，其上加工有T型槽，用来固定安装架a2、导向杆固定组件9和安装架b10；

安装架a2和安装架b10通过螺栓固定在基础平台1的两端；拉杆3上加工有外螺纹且两端均加工成方形型面，多根拉杆3对称分布在安装架a2和安装架b10之间的两侧，依次穿过安装架a2、加载板6和安装架b10上的通孔且与通孔存在间隙，每根拉杆两端分别用两个六角螺母锁紧，构成整个实验台的内力系统；两个止转板11分别通过内六角螺栓对称安装在安装架a2和安装架b10之间的两侧；螺母组件4由特殊六角螺母21、深沟球轴承22和挡板23组成，特殊六角螺母21的一个外平面上伸出一根轴，轴的端面加工有螺纹孔，深沟球轴承22通过过盈配合安装在特殊六角螺母21的轴上并与轴肩止靠，挡板23的凸台压在深沟球轴承22的内圈端面上，另一端则靠特殊六角螺母21的轴端面的螺栓压紧在特殊六角螺母21的伸出轴上；每根拉杆3两端的外螺纹上依靠特殊六角螺母21的内螺纹分别安装有两个螺母组件4，每个螺母组件4的深沟球轴承22外圈通过间隙配合分别安装在止转板11的止转槽内止转；两根弹簧5套在拉杆3上并对称分布于加载板6的两侧，其一端压在加载板6的端面上，另一端压在特殊六角螺母21的端面上。

导向杆固定组件9由底座24和上压板25组成，底座24依靠螺栓安装在基础平台1上，上压板25和底座24通过内六角螺栓固连，且保证底座24的半圆孔和上压板25的半圆孔对齐；两根导向杆8的两端分别压紧在四组底座24和上压板25组成的圆孔中；两个直线轴承7分别安装在两根导向杆8上，其外圈分别依靠过盈配合安装在加载板6上的两个通孔内，实现对加载板6的导向作用；所述加载板6上通孔、直线轴承7的内外圈以及导向杆均同轴。

后端连接块13固定在加载板6上；销a14端部小段外螺纹与后端连接块13凸台的内螺纹配合；