[发明专利]一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置及试验方法

说明书

本发明提供了一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置及试验方法，试验装置包括四梁四柱承载机构、液压加载机构、安装工装、电机驱动系统和测控系统，液压加载机构和电机驱动系统分别布置在四梁四柱承载机构的左右两侧；四梁四柱承载机构包括固定梁一、四个立柱、滑梁一、滑梁二和固定梁二，测控系统包括拉压力传感器、扭矩传感器和控制柜，液压加载机构包括加载液压缸和液压泵站，安装工装包括螺母安装套筒、轴承安装套筒和传力套筒，电机驱动系统包括左联轴器、右联轴器、行星减速器和驱动电机。本发明实现重载工况条件下各种尺寸型号的行星滚柱丝杠静态极限载荷和疲劳寿命测试，试验装置运行平稳，适合各种尺寸型号，检测结果更加真实准确。

技术领域

本发明属于机械装置性能测试技术领域，尤其是涉及一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置及试验方法。

背景技术

行星滚柱丝杠是由丝杆、螺母、滚柱、内齿圈和保持架组成的直线传动机构，其功能是将旋转运动转化成直线运动，同时将丝杆的输入扭矩转化为螺母输出的轴向力。与传统的梯形丝杠和滚珠丝杠相比，行星滚柱丝杠在传动性能方面具有明显优势。行星滚柱丝杠以螺纹滚柱作为丝杆与螺母之间的传力单元，在结构方面其具有更多的螺纹接触点和更大的接触半径，使其能够提供更大的静态极限载荷和额定动载荷。行星滚柱丝杠具有高承载、长寿命、高刚度、高速和高加速的性能优势，已逐步取代梯形丝杠、滚珠丝杠和液压缸，成为直线作动装备的核心零部件，被广泛应用于各种工业生产设备、武器装备和精密仪器。

目前，多家国外知名滚动功能部件生产厂商均具备行星滚柱丝杠设计、生产和测试的技术能力，但是其测试装备和评价方法尚未公开，仅通过产品手册提供了部分型号产品的极限承载能力和寿命的数据。国内的研究机构已开展了小型行星滚柱丝杠测试装备及测试方法的研究，但是该类测试装置大多将输入载荷传递到台架底座，使其载荷大小受到限制，不适用于额定载荷40吨以上的重载行星滚柱丝杠的测试。此外，现有测试装置均以行星滚柱丝杠的综合传动性能作为检测目标，即通过一台整体设备完成传动精度、摩擦力矩、刚度、额定静载荷等多项指标的测试，导致其测试系统复杂、传感信号间干扰问题突出、测试精度偏低。重载行星滚柱丝杠的静态极限载荷和疲劳寿命是评价其在装备领域应用的至关重要的服役性能指标。因此有必要设计一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置及试验方法，实现各种尺寸型号的重载行星滚柱丝杠静态极限载荷和疲劳寿命的测试。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置及试验方法，实现重载工况条件下各种尺寸型号的行星滚柱丝杠静态极限载荷和疲劳寿命测试，试验装置结构简单、运行平稳，承载机构受力合理，控制方式灵活、便于操作，并且具备良好的通用性、适合各种尺寸型号，检测结果更加真实准确。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种重载行星滚柱丝杠疲劳寿命试验装置，包括四梁四柱承载机构、液压加载机构、安装工装、电机驱动系统和测控系统，所述的液压加载机构和电机驱动系统分别布置在四梁四柱承载机构的左右两侧；

所述的四梁四柱承载机构包括固定梁一、四个立柱、滑梁一、滑梁二和固定梁二，所述的固定梁一和固定梁二分别连接在四个立柱的左右两端，四个立柱和两个固定梁组成框架结构，两个固定梁固定在底座上，所述的滑梁一和滑梁二平行设置在固定梁一和固定梁二之间，四个立柱穿设滑梁一和滑梁二，且滑梁一和滑梁二在立柱上滑动设置；