[发明专利]一种滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置、方法及应用

权利要求书

1.一种滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置，其特征在于，包括驱动器、传感器和控制器，驱动器用于连接滚珠丝杠副的预紧机构，驱动器能够调整预紧机构与丝杠之间的轴向间隙进而调整预紧力；传感器能够与预紧机构连接，以获得不同预紧力下的测量数据；

所述预紧机构包括第一预紧螺母和第二预紧螺母，第一预紧螺母和第二预紧螺母均为法兰螺母，第一预紧螺母通过第一预紧螺母的法兰盘连接驱动器，第二预紧螺母通过第二预紧螺母的法兰盘连接驱动器；

所述驱动器为超磁致伸缩驱动器，超磁致伸缩驱动器的管状非磁性材料套于第一预紧螺母的法兰盘和第二预紧螺母的法兰盘的外侧，超磁致伸缩驱动器的圆筒形超磁致伸缩棒连接第一预紧螺母的法兰盘和第二预紧螺母的法兰盘，从而控制第一预紧螺母和第二预紧螺母的预紧力；

所述传感器通过力测量杆连接测力安装套，测力安装套套接于第一预紧螺母的法兰盘；

所述丝杠还通过驱动螺母驱动工作台板；所述传感器为U型拉压力传感器，U型拉压力传感器通过U型拉力传感器座安装于工作台板；

传感器和驱动器均连接控制器。

2.如权利要求1所述的滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置，其特征在于，力测量杆螺纹连接测力安装套。

3.如权利要求1所述的滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置，其特征在于，还包括力测量架，力测量架安装于U型抗拉力传感器和U型拉力传感器座之间，用于连接U型抗拉力传感器和U型拉力传感器座。

4.如权利要求1所述的滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置，其特征在于，所述工作台板的底侧连接滑块，滑块与导轨配合连接；导轨安装于所述丝杠的两侧，导轨高于所述丝杠。

5.如权利要求1～4任意一项所述的一种滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置的测量方法，其特征在于，通过控制驱动器的伸缩，实现第一预紧螺母与第二预紧螺母之间预紧力的调整，传感器实时测量不同预紧力下预紧机构的扭转力的大小。

6.如权利要求5所述的滚珠丝杠副摩擦力矩测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

动力源驱动丝杠旋转，驱动螺母驱动工作台板运行，U型拉力传感器座通过力测量架带动U型拉压力传感器跟随工作台板运动；

预紧机构和驱动器具有旋转动能，套接在预紧螺母上的测力安装套亦具有旋转动能，螺纹连接在测力安装套的力测量杆拨动传感器，传感器阻止预紧机构和驱动器旋转，传感器实时测量扭转力的大小。

7.如权利要求1～4任意一项所述的一种滚珠丝杠副摩擦力矩测量装置在跑和磨损实验领域的应用，其特征在于，对滚珠丝杠副进行跑和磨损试验，通过驱动器的反馈实时监测因跑和磨损引起的预紧力退化状况。