專利名稱：快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置及測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械工程中機(jī)械測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
滾珠絲杠副是一種螺旋傳動(dòng)元件，具有定位精度高，摩擦力小，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。傳統(tǒng)的測(cè)試裝置主要包括驅(qū)動(dòng)部分、傳動(dòng)部分和測(cè)量部分，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，干擾過(guò)多。而滾珠絲杠滾珠與滾道摩擦力非常小，一般為負(fù)載的千分之一，非常容易淹沒(méi)在復(fù)雜的測(cè)試環(huán)境中，提取困難。同時(shí)傳統(tǒng)測(cè)量裝置設(shè)備利用率低，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，包括高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)、絲桿釋放機(jī)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中，所述絲杠釋放機(jī)構(gòu)包括支撐架、支架外殼、夾具和絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)，所述支架外殼固定在支撐架上，所述夾具固定在支架外殼上，所述絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)的一端固定在支架外殼上，其另一端用于托持滾珠絲杠，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)懸掛在滾珠絲杠附近，所述高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)安裝在測(cè)量機(jī)構(gòu)正對(duì)面。所述夾具整體為T(mén)型，包括T型塊，所述滾珠絲杠固定在T型塊上。所述支撐架為三腳支撐架。所述絲杠釋放機(jī)構(gòu)還包括防沖撞柔性接盤(pán)，所述防沖撞柔性接盤(pán)設(shè)置在滾珠絲杠的正下方。所述高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)包括高速攝影機(jī)和三腳架，所述高速攝影機(jī)通過(guò)三腳架穩(wěn)固放置。 所述測(cè)量機(jī)構(gòu)包括豎直標(biāo)尺和螺旋標(biāo)尺。一種利用快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，包括以下步驟步驟一，滾珠絲杠自由懸掛，其下端與絲杠釋放機(jī)構(gòu)接觸，打開(kāi)絲杠釋放機(jī)構(gòu)，切斷懸掛繩，滾珠絲杠做自由落體運(yùn)動(dòng)，落入防沖撞柔性接盤(pán)中；步驟二，高速攝影機(jī)拍攝下滾珠絲杠的下落過(guò)程，標(biāo)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋徊襟E三，摩擦力計(jì)算，包括以下子步驟第一步，將滾珠絲杠螺母固定在T型塊上，絲杠由四桿釋放機(jī)構(gòu)托持；打開(kāi)絲杠釋放機(jī)構(gòu)，絲杠螺旋下降；第二步，高速攝影機(jī)拍攝下滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)下降過(guò)程，豎直標(biāo)尺和螺旋標(biāo)尺計(jì)算出絲杠豎直下落速度和旋轉(zhuǎn)速度，再利用動(dòng)能定理計(jì)算摩擦力。
所述步驟一中，標(biāo)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?利用動(dòng)量定理Amv = mgt,標(biāo)定當(dāng)
地重力加速度
權(quán)利要求
1.一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，包括高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)、絲桿釋放機(jī)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中，所述絲杠釋放機(jī)構(gòu)包括支撐架、支架外殼、夾具和絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)，所述支架外殼固定在支撐架上，所述夾具固定在支架外殼上，所述絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)的一端固定在支架外殼上，其另一端用于托持滾珠絲杠，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)懸掛在滾珠絲杠附近，所述高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)安裝在測(cè)量機(jī)構(gòu)正對(duì)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述夾具整體為T(mén)型，包括T型塊，所述滾珠絲杠固定在T型塊上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述支撐架為三腳支撐架。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述絲杠釋放機(jī)構(gòu)還包括防沖撞柔性接盤(pán)，所述防沖撞柔性接盤(pán)設(shè)置在滾珠絲杠的正下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)包括高速攝影機(jī)和三腳架，所述高速攝影機(jī)通過(guò)三腳架穩(wěn)固放置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)包括豎直標(biāo)尺和螺旋標(biāo)尺。
7.一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置的測(cè)量方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，滾珠絲杠自由懸掛，其下端與絲杠釋放機(jī)構(gòu)接觸，打開(kāi)絲杠釋放機(jī)構(gòu)，切斷懸掛繩，滾珠絲杠做自由落體運(yùn)動(dòng)，落入防沖撞柔性接盤(pán)中； 步驟二，高速攝影機(jī)拍攝下滾珠絲杠的下落過(guò)程，標(biāo)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋? 步驟三，摩擦力計(jì)算，包括以下子步驟 第一步，將滾珠絲杠螺母固定在T型塊上，絲杠由四桿釋放機(jī)構(gòu)托持；打開(kāi)絲杠釋放機(jī)構(gòu)，絲杠螺旋下降； 第二步，高速攝影機(jī)拍攝下滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)下降過(guò)程，豎直標(biāo)尺和螺旋標(biāo)尺計(jì)算出絲杠豎直下落速度和旋轉(zhuǎn)速度，再利用動(dòng)能定理計(jì)算摩擦力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述步驟一中，標(biāo)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊姆椒?利用動(dòng)量定理Amv = mgt,標(biāo)定當(dāng)?shù)刂亓铀俣?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置，其特征在于，所述步驟三第二步中，利用動(dòng)能定理或者動(dòng)量定理計(jì)算出摩擦力的計(jì)算過(guò)程為
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種快速簡(jiǎn)便測(cè)量滾珠絲杠摩擦力的測(cè)量裝置及測(cè)量方法，包括高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)、絲桿釋放機(jī)構(gòu)以及測(cè)量機(jī)構(gòu)，其中，所述絲杠釋放機(jī)構(gòu)包括支撐架、支架外殼、夾具和絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)，所述支架外殼固定在支撐架上，所述夾具固定在支架外殼上，所述絲杠托持釋放結(jié)構(gòu)的一端固定在支架外殼上，其另一端用于托持滾珠絲杠，所述測(cè)量機(jī)構(gòu)懸掛在滾珠絲杠附近，所述高速攝影機(jī)機(jī)構(gòu)安裝在測(cè)量機(jī)構(gòu)正對(duì)面。本發(fā)明械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，引入擾動(dòng)很少且易于實(shí)現(xiàn)，在標(biāo)定后，可準(zhǔn)確快速測(cè)量滾珠絲杠的摩擦力。
文檔編號(hào)G01L5/00GK103017962SQ201210513770
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者姚振強(qiáng), 徐正松, 許勝 , 沈洪 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)