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CN108871744A - 一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机 - Google Patents

一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，包括底座和可拆卸连接在底座上的直线导轨副，其中，前述的直线导轨副包括直线导轨和滑块，直线导轨螺栓连接在底座上，滑块滚动连接在直线导轨上；还包括驱动装置、加载装置和用于夹持滑块的夹紧装置，驱动装置固定安装在底座上，夹紧装置通过连接架与驱动装置配合安装，加载装置置于滑块上方，前述的驱动装置用于实现不同跑合速度和跑合距离的调节，加载装置对滑块施加不同大小的载荷，夹紧装置通过对滑块松紧大小的调节实现不同型号尺寸试验机的摩擦磨损试验；可以对不同型号的直线导轨副进行变载荷、变跑合速度和跑合距离的摩擦磨损试验，具有结构紧凑、成本低的优点。

Description

一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机
技术领域
本发明涉及一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，属于机械类直线导轨副摩擦磨损实验装置。
背景技术
直线导轨副作为一种精密直线导向部件，其运动借助滑块与导轨之间的滚动体实现滚动摩擦，由于导轨副摩擦阻力小，动静摩擦阻力差值小，低速时不易产生爬行，以及大承载、高精度、可靠性以及标准化等优良特性，已经越来越多的被数控机械、自动化生产线等领域应用和关注。导轨的磨损情况和使用寿命对机床加工零件的可靠性和寿命有着直接影响。当前针对直线导轨副的摩擦磨损试验机种类较少，且基本只能适用于一种型号的直线导轨副，试验机的普适性较差，针对不同的滑块，需要使用不同的摩擦磨损试验机，试验效率较低，由此将带来较高的实验成本。现有的摩擦磨损试验机主要使用伺服系统和砝码加载的方式，伺服系统的试验机成本较高，使用砝码加载的试验机需要人工值守，试验效率较低，成本较高。为高效评估滚动直线导轨副的磨损情况，需要设计一种变载荷、变跑合速度和跑合距离的直线导轨副摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验。
发明内容
本发明提供一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，可以对不同型号的直线导轨副进行变载荷、变跑合速度和跑合距离的摩擦磨损试验，具有结构紧凑、成本低的优点。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，包括底座和可拆卸连接在底座上的直线导轨副，其中，前述的直线导轨副包括直线导轨和滑块，直线导轨螺栓连接在底座上，滑块滚动连接在直线导轨上；
还包括驱动装置、加载装置和用于夹持滑块的夹紧装置，驱动装置固定安装在底座上，夹紧装置通过连接架与驱动装置配合安装，加载装置置于滑块上方，前述的驱动装置用于实现不同跑合速度和跑合距离的调节，加载装置对滑块施加不同大小的载荷，夹紧装置通过对滑块松紧大小的调节实现不同型号尺寸试验机的摩擦磨损试验；
作为本发明的进一步优选，前述的驱动装置包括两个并排安装的电机，其一侧固定在底座的一端头，另一侧同时与第一挡板固定，两个电机与第一挡板固定连接的一侧分别安装联轴器，通过联轴器将每个电机的输出轴分别与滚珠丝杠的一端相连，每个滚珠丝杠上分别套设螺母，螺母通过螺栓与连接架连接，在底座的另一端头设置第二挡板，滚珠丝杠的另一端通过轴承与第二挡板连接；
前述的夹紧装置包括Y型连接杆，其垂直端头固定在连接架与第一挡板相反的另一侧，Y型连接杆分叉的两端头分别连接调节块，两个调节块之间形成用于夹紧滑块的空间；
前述的加载装置包括液压缸，液压缸的活塞杆对准滑块，前述的液压缸通过支撑架布设在滑块的上方，布设在支撑架上的横梁与连接架连接，支撑架的底部通过支架轴承可滑动连接在底座上；
作为本发明的进一步优选，在Y型连接杆分叉的两端头上分别开设螺纹孔，每个调节块的一侧安装螺纹杆，螺纹杆与螺纹孔相匹配，将调节块分别固定在Y型连接杆的分叉端；
作为本发明的进一步优选，前述的支撑架为U型结构，其开口端与底座相对，其上分别安装支架轴承，在底座上位于直线导轨的两侧平行开设导轨槽，支架轴承分别可移动连接在导轨槽内；在支撑架靠近开口端处安装横梁，横梁与直线导轨垂直布设，横梁的中间位置通过金属销与连接架连接；
作为本发明的进一步优选，前述的液压缸其顶部通过多个螺母固定在支撑架的封闭端上；
作为本发明的进一步优选，前述的螺母为四个。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明的试验机采用双电机带动滚珠丝杠的驱动方式，通过驱动装置实现滑块和液压缸不同跑合速度和跑合距离的同步往复运动，利用与外部供油装置连接的液压缸可以实现在不同载荷作用下的直线导轨副的摩擦磨损试验；
针对不同型号尺寸的滑块，利用连接架上的调节块调整间距并夹紧滑块，可以实现对不同型号的直线导轨副进行摩擦磨损试验，增强了试验机的适用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的试验机整体三维结构图；
图2是本发明的优选实施例的试验机整体三维结构俯视图；
图3是本发明的优选实施例的试验机整体三维结构侧视图；
图4是本发明的优选实施例的试验机的驱动装置三维结构图；
图5是本发明的优选实施例的试验机的夹紧装置三维结构图；
图6是本发明的优选实施例的试验机的加载装置三维结构图；
图7是本发明的优选实施例的试验机的Y型连接杆的三维结构图；
图8是本发明的优选实施例的试验机的调节块三维结构图；
图9是本发明的优选实施例的试验机的导轨槽三维结构图。
图中：1为底座，2为第一挡板，3为支撑架，4为连接架，5为轴承，6为液压缸，7为第二挡板，8、9均为螺母，10、11均为滚珠丝杠，12为电机，13为直线导轨，14为滑块，15为Y型连接杆，16为金属销，17为调节块，18为支架轴承，19为横梁，20为联轴器。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-图9所示，本发明包括以下特征部件：1为底座，2为第一挡板，3为支撑架，4为连接架，5为轴承，6为液压缸，7为第二挡板，8、9均为螺母，10、11均为滚珠丝杠，12为电机，13为直线导轨，14为滑块，15为Y型连接杆，16为金属销，17为调节块，18为支架轴承，19为横梁，20为联轴器。
本图1-图3所示，发明的一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，
包括底座和可拆卸连接在底座上的直线导轨副，其中，前述的直线导轨副包括直线导轨和滑块，直线导轨螺栓连接在底座上，滑块滚动连接在直线导轨上；
还包括驱动装置、加载装置和用于夹持滑块的夹紧装置，驱动装置固定安装在底座上，夹紧装置通过连接架与驱动装置配合安装，加载装置置于滑块上方，前述的驱动装置用于实现不同跑合速度和跑合距离的调节，加载装置对滑块施加不同大小的载荷，夹紧装置通过对滑块松紧大小的调节实现不同型号尺寸试验机的摩擦磨损试验；
作为本发明的进一步优选，
前述的驱动装置包括两个并排安装的电机，其一侧固定在底座的一端头，另一侧同时与第一挡板固定，两个电机与第一挡板固定连接的一侧分别安装联轴器，通过联轴器将每个电机的输出轴分别与滚珠丝杠的一端相连，每个滚珠丝杠上分别套设螺母，螺母通过螺栓与连接架连接，在底座的另一端头设置第二挡板，滚珠丝杠的另一端通过轴承与第二挡板连接；
通过控制电机的输出转速和转向对滚珠丝杠的转速和转向实现控制，滚珠丝杠上的两个螺母通过螺钉与连接架固定，通过滚珠丝杠与螺母的螺纹连接将滚珠丝杠的转速和转向变换为螺母的往复直线运动；
前述的夹紧装置包括Y型连接杆，其垂直端头固定在连接架与第一挡板相反的另一侧，图8所示，Y型连接杆分叉的两端头分别连接调节块，两个调节块之间形成用于夹紧滑块的空间；
可以根据不同型号的滑块进行调节块与滑块两侧面的间距调节，螺纹连接方式可实现无级调节，适合多种型号尺寸的滑块夹紧，螺母的往复直线运动通过连接架传递给Y型连接杆，带动滑块实现往复直线运动；因此通过如图4所示的驱动装置与如图5所示的夹紧装置可实现多种跑合速度、跑合距离工况下滑块摩擦磨损实验；
如图6所示，前述的加载装置包括液压缸，液压缸的活塞杆对准滑块，前述的液压缸通过支撑架布设在滑块的上方，布设在支撑架上的横梁与连接架连接，支撑架的底部通过支架轴承可滑动连接在底座上；图7所示，作为本发明的进一步优选，在Y型连接杆分叉的两端头上分别开设螺纹孔，每个调节块的一侧安装螺纹杆，螺纹杆与螺纹孔相匹配，将调节块分别固定在Y型连接杆的分叉端；
图6所示，作为本发明的进一步优选，前述的支撑架为U型结构，其开口端与底座相对，其上分别安装支架轴承，图9所示，在底座上位于直线导轨的两侧平行开设导轨槽，支架轴承分别可移动连接在导轨槽内；在支撑架靠近开口端处安装横梁，横梁与直线导轨垂直布设，横梁的中间位置通过金属销与连接架连接；
加载装置通过液压缸施加载荷，液压缸的活塞杆放置在滑块上端面的正上方，保证载荷施加的均匀性，根据摩擦磨损试验要求向下施加载荷到滑块上，与此同时，支撑架中的横梁通过金属销与连接架连接，同时液压缸的支撑架底端安装有支架轴承，支架轴承可在连接架的牵引下在底座的导轨槽内往复运动，液压缸对滑块施加载荷同时，活塞杆受到滑块产生的向上的反作用力，也就是支撑架受到向上的反作用力，此反作用力由支架轴承与导轨槽上表面接触抵消，因此连接架的往复直线运动会带动液压缸实现往复直线运动，保证滑块跑合过程中一直处于加载状态，从而可通过液压缸对滑块施加不同载荷。
作为本发明的进一步优选，前述的液压缸其顶部通过多个螺母固定在支撑架的封闭端上；
作为本发明的进一步优选，前述的螺母为四个。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：包括底座和可拆卸连接在底座上的直线导轨副，其中，前述的直线导轨副包括直线导轨和滑块，直线导轨螺栓连接在底座上，滑块滚动连接在直线导轨上；
还包括驱动装置、加载装置和用于夹持滑块的夹紧装置，驱动装置固定安装在底座上，夹紧装置通过连接架与驱动装置配合安装，加载装置置于滑块上方，前述的驱动装置用于实现不同跑合速度和跑合距离的调节，加载装置对滑块施加不同大小的载荷，夹紧装置通过对滑块松紧大小的调节实现不同型号尺寸试验机的摩擦磨损试验。
2.根据权利要求1所述的多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：
前述的驱动装置包括两个并排安装的电机，其一侧固定在底座的一端头，另一侧同时与第一挡板固定，两个电机与第一挡板固定连接的一侧分别安装联轴器，通过联轴器将每个电机的输出轴分别与滚珠丝杠的一端相连，每个滚珠丝杠上分别套设螺母，螺母通过螺栓与连接架连接，在底座的另一端头设置第二挡板，滚珠丝杠的另一端通过轴承与第二挡板连接；
前述的夹紧装置包括Y型连接杆，其垂直端头固定在连接架与第一挡板相反的另一侧，Y型连接杆分叉的两端头分别连接调节块，两个调节块之间形成用于夹紧滑块的空间；
前述的加载装置包括液压缸，液压缸的活塞杆对准滑块，前述的液压缸通过支撑架布设在滑块的上方，布设在支撑架上的横梁与连接架连接，支撑架的底部通过支架轴承可滑动连接在底座上。
3.根据权利要求2所述的多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：在Y型连接杆分叉的两端头上分别开设螺纹孔，每个调节块的一侧安装螺纹杆，螺纹杆与螺纹孔相匹配，将调节块分别固定在Y型连接杆的分叉端。
4.根据权利要求2所述的多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：前述的支撑架为U型结构，其开口端与底座相对，其上分别安装支架轴承，在底座上位于直线导轨的两侧平行开设导轨槽，支架轴承分别可移动连接在导轨槽内；在支撑架靠近开口端处安装横梁，横梁与直线导轨垂直布设，横梁的中间位置通过金属销与连接架连接。
5.根据权利要求4所述的多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：前述的液压缸其顶部通过多个螺母固定在支撑架的封闭端上。
6.根据权利要求5所述的多工况直线导轨副摩擦磨损试验机，其特征在于：前述的螺母为四个。
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