[发明专利]一种可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法

权利要求书

1.一种可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：提供支撑机构(1)、加载机构(2)、拉压力传感器(301)、液压缸(303)、复合控制器(304)、载荷指令(305)、直线光栅尺(4)、分析计算机(5)和标定杆(6)，将所述标定杆(6)沿轴线方向安装于支撑机构(1)与加载机构(2)之间；通过液压缸(303)对标定杆(6)施加恒定外载，通过拉压力传感器(301)与直线光栅尺(4)的输出数据计算得到安装标定杆(6)时整个测量装置中的静刚度值，标定杆(6)沿轴线方向安装于支撑机构(1)与加载机构(2)之间，拉压力传感器(301)通过数据传输(302)给复合控制器(304)，输入载荷指令(305)通过复合控制器(304)来控制液压缸(303)的输出轴向力，同时拉压力传感器(301)可对复合控制器进行反馈调节，以得到可靠的轴向输出载荷，完成预紧载荷的初始设置后，对拉压力传感器(301)与直线光栅尺(4)的读数进行调零，通过调整载荷指令(305)使得加载系统(3)以一定间隔对标定杆(6)施加轴向阶梯载荷，每次加载均需在拉压力传感器(301)读数和直线光栅尺(4)读数稳定一段时间后再进行下一步载荷的施加；

步骤S2：支撑机构(1)、加载机构(2)与被测件标定杆(6)为串联关系，计算求得支撑机构(1)与加载机构(2)总的静刚度值；步骤S3：提供行星滚柱丝杠(7)，拆除标定杆(6)，安装被测件行星滚柱丝杠(7)，对行星滚柱丝杠(7)施加轴向恒定外载，测得该状态下整个测量装置总的静刚度；同理，应用串联结构各组件刚度值之间的关系即可计算得到行星滚柱丝杠(7)的轴向静刚度值；

步骤S4：对行星滚柱丝杠(7)施加轴向正弦外载荷频率，测得安装行星滚柱丝杠(7)时整个测量装置的动刚度值；在进行行星滚柱丝杠(7)轴向动刚度的计算时，将支撑件和加载机构的总的动刚度值简化为其静刚度值并代入计算；同样利用串联结构各组件刚度之间的关系，即可求得行星滚柱丝杠(7)的轴向动刚度值。

2.根据权利要求1所述的可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法，其特征在于，步骤S2中，支撑机构与加载机构总的静刚度值通过公式(1)计算求得：

其中，k_{静总_标}为步骤S1测量所得，利用拉压力传感器与直线光栅尺的输出数据与胡克定律可求得代入上式即可求得支撑机构与加载机构总的静刚度值k_台；步骤S3中，对行星滚柱丝杠进行预加载、阶梯加载与卸载，对拉压力传感器的读数F_{静总_PRSM}与直线光栅尺的读数x_{静总_PRSM}进行实时的采集并存储于分析计算机；

同理可得，

代入步骤S1即可求得行星滚柱丝杠的轴向静刚度k_{静_PRSM}。

3.根据权利要求1所述的可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法，其特征在于，步骤S3中安装被测件行星滚柱丝杠时，利用止转装置限定行星滚柱丝杠的旋转自由度。

4.根据权利要求3所述的可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法，其特征在于，所述止转装置为在行星滚柱丝杠的支撑端用胀紧套将丝杠胀紧以防止行星滚柱丝杠转动。

5.根据权利要求1所述的可用于行星滚柱丝杠的轴向静动刚度测量的测量方法，其特征在于，步骤S4中，在计算行星滚柱丝杠轴向动刚度时，将除被测件外的测量结构总的动刚度值简化为相应的静刚度值。