[发明专利]快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，包括高速摄影机机构、丝杆释放机构以及测量机构，其中，所述丝杠释放机构包括支撑架、支架外壳、夹具和丝杠托持释放结构，所述支架外壳固定在支撑架上，所述夹具固定在支架外壳上，所述丝杠托持释放结构的一端固定在支架外壳上，其另一端用于托持滚珠丝杠，所述测量机构悬挂在滚珠丝杠附近，所述高速摄影机机构安装在测量机构正对面。

2.根据权利要求1所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述夹具整体为T型，包括T型块，所述滚珠丝杠固定在T型块上。

3.根据权利要求1所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述支撑架为三脚支撑架。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述丝杠释放机构还包括防冲撞柔性接盘，所述防冲撞柔性接盘设置在滚珠丝杠的正下方。

5.根据权利要求1所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述高速摄影机机构包括高速摄影机和三脚架，所述高速摄影机通过三脚架稳固放置。

6.根据权利要求1所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述测量机构包括竖直标尺和螺旋标尺。

7.一种快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，滚珠丝杠自由悬挂，其下端与丝杠释放机构接触，打开丝杠释放机构，切断悬挂绳，滚珠丝杠做自由落体运动，落入防冲撞柔性接盘中；

步骤二，高速摄影机拍摄下滚珠丝杠的下落过程，标定当地重力加速度；

步骤三，摩擦力计算，包括以下子步骤：

第一步，将滚珠丝杠螺母固定在T型块上，丝杠由四杆释放机构托持；打开丝杠释放机构，丝杠螺旋下降；

第二步，高速摄影机拍摄下滚珠丝杠的旋转下降过程，竖直标尺和螺旋标尺计算出丝杠竖直下落速度和旋转速度，再利用动能定理计算摩擦力。

8.根据权利要求7所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述步骤一中，标定当地重力加速度的方法为，利用动量定理Δmv＝mgt，标定当地重力加速度

9.根据权利要求7所述的快速简便测量滚珠丝杠摩擦力的测量装置，其特征在于，所述步骤三第二步中，利用动能定理或者动量定理计算出摩擦力的计算过程为：f=mg·sinγ-ΔE·sinγh,]]>或者，

f=mg(t2-t1)-m(v2-v1)(t2-t1)sinγ]]>

其中：

f为摩擦力；

mg为滚珠丝杆重量；

γ为滚珠丝杠螺旋升角；

ΔE为动能增量；

t₁，t₂为观测时刻。