[发明专利]基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，包括床身(7)以及设置在床身(7)上的扭转动力驱动装置(1)、直线动力驱动装置(2)、螺母轴向力测量装置(3)、滚珠丝杠转速测量装置(4)、螺母轴向速度测量装置(5)、滚珠丝杠转矩测量装置(6)；扭转动力驱动装置(1)、直线动力驱动装置(2)均可实现驱动与加载，扭转动力驱动装置(1)用于对待测滚珠丝杠产生驱动转矩与加载转矩，直线动力驱动装置(2)用于对待测滚珠丝杠副的螺母产生驱动力与加载力；

变换动力驱动实现正传动无负载状态，扭转动力驱动装置(1)驱动待测滚珠丝杠旋转，带动待测滚珠丝杠副的螺母轴向运动，待测滚珠丝杠副的螺母带动安装有直线动力驱动装置(2)的工作台(11)沿设置于床身(7)上的导轨运动；

变换动力驱动实现正传动有负载状态，扭转动力驱动装置(1)驱动待测滚珠丝杠旋转，带动待测滚珠丝杠副的螺母轴向运动，待测滚珠丝杠副的螺母带动安装有直线动力驱动装置(2)的工作台沿所述导轨运动，同时设置直线动力驱动装置(2)为减速制动档位对待测滚珠丝杠进行制动加载；

变换动力驱动实现逆传动无负载状态，设置直线动力驱动装置(2)为驱动进给档位，直线动力驱动装置(2)沿所述导轨方向运动，带动与待测滚珠丝杠螺母相连接的工作台移动以带动待测滚珠丝杠螺母轴向运动，进而带动待测滚珠丝杠转动；

变换动力驱动实现逆传动有负载状态，设置直线动力驱动装置(2)为驱动进给档位，直线动力驱动装置(2)沿所述导轨方向运动，带动与待测滚珠丝杠螺母相连接的工作台移动以带动待测滚珠丝杠螺母轴向运动，进而带动待测滚珠丝杠转动，同时设置扭转动力驱动装置(1)为减速制动档位对待测滚珠丝杠进行制动加载；

切换扭转动力驱动装置(1)或直线动力驱动装置(2)正转反转，实现待测滚珠丝杠副螺母进行正反行程运动；

在上述各个状态下，由滚珠丝杠转速测量装置(4)、滚珠丝杠转矩测量装置(6)分别测量待测滚珠丝杠的转速、转矩，由螺母轴向速度测量装置(5)测量待测滚珠丝杠副螺母的轴向速度，同时由螺母轴向力测量装置(3)测量待测滚珠丝杠副螺母的轴向力。

2.根据权利要求1所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述扭转动力驱动装置(1)依次通过滚珠丝杠转速测量装置(4)、第一联轴器、滚珠丝杠转矩测量装置(6)、第二联轴器与待测滚珠丝杠的一端相连，待测滚珠丝杠的螺母通过螺母轴向力测量装置(3)与工作台(11)相连，待测滚珠丝杠的另一端通过支撑尾架(9)安装在床身(7)上；扭转动力驱动装置(1)以及所述待测滚珠丝杠的一端均通过头架(8)安装在床身(7)上；所述螺母轴向速度测量装置(5)设置在工作台(11)下方的床身(7)上。

3.根据权利要求2所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述支撑尾架(9)可沿床身(7)表面滑动，且通过锁紧装置锁紧。

4.根据权利要求3所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述支撑尾架(9)可沿床身(7)表面上设置的平面槽滑动。

5.根据权利要求1所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述扭转动力驱动装置(1)具体采用力矩电机。

6.根据权利要求1所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述直线动力驱动装置(2)具体采用直线电机，包括定子(2-1)和动子(2-2)，定子(2-1)安装在床身(7)上，动子(2-2)与工作台(11)相连，动子(2-2)与定子(2-1)之间通过配合关系，使得直线动力驱动装置(2)沿导轨方向移动。

7.根据权利要求1所述的基于动力驱动系统的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其特征在于，所述螺母轴向力测量模块(3)具体采用拉压力传感器，正传动过程中，螺母带动工作台运动，产生拉压力，由拉压力传感器测量其拉压力值，逆传动过程中，工作台带动螺母运动，产生拉压力，由拉压力传感器测量其拉压力值。