[实用新型]导轨结合面动态接触刚度试验台

说明书

本实用新型是导轨结合面动态接触刚度试验台，测量平台包括基座、基础框架、滑块、法相施力螺栓、载荷施加板、叠堆式压电驱动器、加速度传感器、压电力传感器，环形滑动导轨直接与电机相连，滑块固定，加速度传感器安装在滑块上，叠堆式压电驱动器安装在静导轨条安装块四个角上，法相施力螺栓通过载荷施加板与压电驱动器相连，压电力传感器安装在滑动导轨下方并与基座相连。本试验台能够准确地模拟导轨结合面的实际运行工况，准确实现导轨结合面的摩擦磨损模拟，并且能够同时获得与导轨磨损程度对应的接触刚度。

技术领域

本实用新型是涉及机械实验器材领域，具体的说是导轨结合面动态接触刚度试验台。

背景技术

在大多数机械结构中，由接触面引起的变形量占总变形量85%到90%。对于很多机械结构，如机床、齿轮箱和动力机械等，结合面的阻尼占到机械结构总阻尼的90%以上，而出现的振动问题有60%以上源自结合部。机构的可靠性和使用寿命也与各部件间结合面的摩擦息息相关。接触面间的摩擦不仅会消耗能源以及造成零部件的损坏，还会引起机械结构精度和稳定性的下降。除此之外，机构的润滑以及密封性能等也与结合面的性能直接相关。导轨是机床最重要的结合面之一，是整台机床的装配基础，也是机床工作精度的基础。目前，虽然建立了导轨结合面的各种动力学模型，但对其基础动态特性参数（如刚度、阻尼等）的获取还有一定难度。其中，滑动导轨是最广泛使用的导轨形式。和滚动导轨相比，滑动导轨具有造价低廉、支承刚度高和阻尼效应好的优点，适用于数控机床中的重型机床。当前的不足：1.接触刚度都是在静态测量的，不能反映动态的变化情况；2.已有的实验装置为了实现滑块的往复运动，都采用滚珠丝杠副驱动，增加了测量过程中干扰因素。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供导轨结合面动态接触刚度试验台，该种试验台导轨与电机主轴相连，直接由电机驱动，与滚珠丝杠副驱动相比，减少了测量过程中的干扰因素；该种试验台能够准确地模拟导轨结合面的实际运行工况，导轨结合面试验时的状态与机床上导轨结合面的状况基本相同，保证了试验结果与实际应用的一致性；该种试验台的导轨结合面动态接触刚度的试验结果能为整机动态性能的研究提供试验数据。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

导轨结合面动态接触刚度试验台，其特征在于：包括基座，所述的基座上表面安装有电机，所述的电机的上方安装有环形滑动导轨，所述的环形滑动导轨的上表面开有环形的滑动导轨面，所述的滑动导轨面上安装有测量平台，所述的测量平台包括基础框架，所述的基础框架的上壁安装有施力螺栓，所述的施力螺栓固定在并穿过基础框架的上壁，所述的施力螺栓采用螺纹啮合固定在基础框架的上壁，并且能够通过转动上下移，所述的施力螺栓的下方连接载荷施加板，所述的载荷施加板的下方安装有叠堆式压电驱动器，所述的叠堆式压电驱动器下方连接有滑块，所述的滑块的上表面安装有加速度传感器，所述的滑块下表面为滑块面，所述的滑块面与滑动导轨面紧密接触，所述的滑块的正下方安装有压力传感器，所述的压力传感器的上侧面与环形滑动导轨的下侧面紧密接触，所述的压力传感器的下侧面固定在基座的上侧面上。

为优化上述实用新型，采取的具体措施还包括：

所述的电机的输出轴直接与环形滑动导轨传动连接，且能在电机转动时能带动环形滑动导轨同步转动，所述的电机安装在基座的中央位置。

所述的叠堆式压电驱动器数量为四个，分别安装在滑块上侧面的四个角上。

所述的基础框架采用钢制材料，所述的基础框架通过固定螺栓固定在基座的上侧面上。

所述的加速度传感器选用Kistler8640A10型。

所述的压力传感器选用Kistler9323AA型。