[实用新型]一种基于斜床身的滚珠丝杠副故障模拟实验台

说明书

本实用新型公开了一种基于斜床身的滚珠丝杠副故障模拟实验台，包括驱动部件、头部部件、加载部件、尾部部件和斜床身；其中，驱动部件安装在斜床身一侧，头部部件、加载部件和尾部部件安装在斜床身上部，驱动部件与头部部件一端连接，头部部件另一端连接尾部部件，驱动部件驱动头部部件带动安装在其上的加载部件进行往复运动。本实用新型选用斜床身作为实验台基座，具有快速更换滚珠丝杠的功能，支持多种型号滚珠丝杠，具有设计可拆卸的轴承座，通过调整头部部件和尾部部件的距离适应不同长度的滚珠丝杠，通过更换固定轴承部件来适应不同直径的滚珠丝杠。

技术领域

本实用新型涉及一种基于斜床身的滚珠丝杠副故障模拟实验台，属于旋转机械中数控机床滚珠丝杠副故障检测技术领域。

背景技术

随着现代制造业向智能化、自动化、复杂化的方向发展。这就对制造装备的精度和可靠性提出了更高的要求。数控机床滚珠丝杠副作为数控机床的重要传动部件之一，它的精度直接影响到加工产品的质量。这就对滚珠丝杆副的故障诊断提出了更高的要求。

目前国内针对滚珠丝杠的试验装置主要集中在综合性能测定方面，大多数试验台并不具备负载的加载功能，不能模拟实际运行工况。西南交通大学的张筱辰，通过在线实时监测加速度、温度和电流信号，对滚珠丝杠进行的健康状况监测。北京机床所研制成功的GSZ2000高速滚珠丝杠副综合测试装置，用于采集高速时的定位精度、噪声和温升数据。由于数控机床加工工况复杂的多样性，开发一种能够基于数控机床实际基座，具有滚珠丝杠故障模拟的实验平台非常重要。

发明内容

本实用新型提供了一种基于斜床身的滚珠丝杠副故障模拟实验台，通过该平台可以实现不同直径、长度的滚珠丝杠的更换，支持多种实际运行工况，多种故障的模拟，支持加速度、温度、噪声、扭矩、位移数据等多种数据的采集。

本实用新型的技术方案是：基于斜床身的滚珠丝杠副故障模拟实验台，包括驱动部件、头部部件、加载部件、尾部部件和斜床身17；其中，驱动部件安装在斜床身17一侧，头部部件、加载部件和尾部部件安装在斜床身17上部，驱动部件与头部部件一端连接，头部部件另一端连接尾部部件，驱动部件驱动头部部件带动安装在其上的加载部件进行往复运动。

所述驱动部件包括伺服电机1、同步带轮Ⅰ15-1、同步带16；其中，同步带轮Ⅰ15-1通过键安装在伺服电机1的输出轴上，通过同步带16连接同步带轮Ⅰ15-1与头部部件中的同步带轮Ⅱ15-2。

所述头部部件包括同步带轮Ⅱ15-2、头架轴21、圆磁栅2、联轴器Ⅰ3、动态扭矩传感器4、联轴器Ⅱ5、轴承座Ⅰ6、滚珠丝杠8；其中，通过键安装在头架轴21上的同步带轮Ⅱ15-2用于连接驱动部件中的同步带16，头架轴21一端从同步带轮Ⅱ15-2伸出安装圆磁栅2，头架轴21另一端通过联轴器Ⅰ3连接动态扭矩传感器4一端，动态扭矩传感器4另一端通过联轴器Ⅱ5连接滚珠丝杠8一端，滚珠丝杠8通过轴承座Ⅰ6、尾部部件中的轴承座Ⅱ12固定在斜床身17上。

所述轴承座Ⅰ6上安装防撞挡板22和防撞垫片Ⅰ7，用于防止轴承座Ⅰ6被撞；所述轴承座Ⅱ12上安装防撞垫片Ⅱ20，用于防止轴承座Ⅱ12被撞。

所述轴承座Ⅰ6、轴承座Ⅱ12均包括轴承座外壳6-1和固定轴承部件6-2；其中，轴承座外壳6-1底部设有凹槽与斜床身17上的凸起24配合，轴承座外壳6-1底部设有开口用于安装固定轴承部件6-2且固定轴承部件6-2与轴承座外壳6-1非开口面贴合。

所述尾部部件包括轴承座Ⅱ12；轴承座Ⅱ12与头部部件中轴承座Ⅰ6配合用于安装头部部件中的滚珠丝杠8，并通过锁紧螺母13锁紧。

所述加载部件包括滚珠螺母9、螺母座10、受力滑台11、导轨14、导轨滑块23；其中，滚珠螺母9通过螺母座10与受力滑台11连接，受力滑台11的底部设有导轨滑块23，导轨滑块23与斜床身17上的导轨14配合且沿导轨14滑动。

所述斜床身17上安装光栅尺18，光栅尺18与驱动部件运动方向平行。