專利名稱：機(jī)械式伺服加載器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械式伺服加載器。
背景技術(shù)：
隨著機(jī)械制造業(yè)由粗曠型設(shè)計(jì)制造向著精細(xì)化設(shè)計(jì)制造的發(fā)展，機(jī)械系統(tǒng)中的基礎(chǔ)構(gòu)件，如齒輪、軸承、軸、標(biāo)準(zhǔn)件等的可靠性與疲勞壽命的準(zhǔn)確評估工作越來越受到人們的關(guān)注。由于這些基礎(chǔ)構(gòu)件在工作時(shí)一般都承受交變載荷，因此在基礎(chǔ)構(gòu)件的疲勞實(shí)驗(yàn)中如何準(zhǔn)確可靠的施加相應(yīng)的交變載荷已成為迫切需要解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決對基礎(chǔ)構(gòu)件進(jìn)行可靠性與疲勞壽命的問題，本實(shí)用新型提供一種電液伺服閥液壓加載裝置，該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單可靠，而且能夠方便地給機(jī)械構(gòu)件施加以恒定載荷、脈動載荷和交變載荷。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與減速器相連，減速器的輸出軸上固聯(lián)著一個(gè)圓柱齒輪，圓柱齒輪與和滾珠螺母固聯(lián)在一起的齒輪相嚙合，滾珠螺母只能旋轉(zhuǎn)不能軸向移動，滾珠絲杠只能左右移動而不能旋轉(zhuǎn)；滾珠絲杠的右端固聯(lián)著一根帶軸肩的軸，加載框架通過其上的圓柱孔用圓螺母和壓力傳感器與軸固定在一起，加載框架與加載彈簧及被加載的機(jī)械構(gòu)件相固聯(lián)；壓力傳感器和控制系統(tǒng)的作用是控制伺服電機(jī)施加給被加載的機(jī)械構(gòu)件的拉力或壓力的大小。


圖1為機(jī)械式伺服加載器示意圖；圖2是脈動載荷示意圖；圖3是交變載荷示意圖。
在圖1中，1.滾珠絲杠，2.滾珠螺母，3.齒輪，4.軸，5.壓力傳感器，6.壓力傳感器，7.圓螺母8.圓螺母，9.加載框架，10.機(jī)械構(gòu)件，11.齒輪，12.減速器，13.聯(lián)軸器，14.伺服電機(jī)，15.控制系統(tǒng)，16.加載彈簧。
具體實(shí)施方式
圖1是部發(fā)明公開的一個(gè)實(shí)施例(見圖1)，伺服電機(jī)14通過聯(lián)軸器13與減速器12相連，減速器12的輸出軸上固聯(lián)著一個(gè)圓柱齒輪11。齒輪11與和滾珠螺母2固聯(lián)在一起的齒輪3相嚙合。滾珠絲杠1的右端固聯(lián)著一根帶軸肩的軸4，加載框架9通過其上的一個(gè)圓柱孔用圓螺母7、8和壓力傳感器5、6、與軸4固定在一起。加載框架9與加載彈簧16及被加載的機(jī)械構(gòu)件10相固聯(lián)。15是控制系統(tǒng)。滾珠螺母2只能旋轉(zhuǎn)不能軸向移動，滾珠絲杠1只能左右移動而不能旋轉(zhuǎn)。被加載的機(jī)械構(gòu)件10固定不動。
當(dāng)伺服電機(jī)14正傳時(shí)，通過聯(lián)軸器13、減速器12、齒輪11、3帶動滾珠螺母2右旋，使?jié)L珠絲杠1向右移動，通過軸4、壓力傳感器5、加載框架9、加載彈簧16將壓力施加給被加載的機(jī)械構(gòu)件。當(dāng)伺服電機(jī)14反傳時(shí)，通過聯(lián)軸器13、減速器12、齒輪11、3帶動滾珠螺母2左旋，使?jié)L珠絲杠1向左移動，通過軸4、壓力傳感器6、圓螺母7、8、加載框架9及加載彈簧16將拉力施加給被加載的機(jī)械構(gòu)件。
壓力傳感器5、6和控制系統(tǒng)15的作用是控制施加給被加載的機(jī)械構(gòu)件10的拉力或壓力的大小。當(dāng)欲施加給機(jī)械構(gòu)件10以恒定拉力或壓力時(shí)，隨著滾珠絲杠1左移或右移，壓力傳感器5或6能準(zhǔn)確地檢測到每一瞬時(shí)已施加的拉力或壓力的大小，并及時(shí)輸出給控制系統(tǒng)15，當(dāng)該值達(dá)到控制系統(tǒng)15的軟件的設(shè)定值時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令使伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動。
當(dāng)施加給機(jī)械構(gòu)件10以如圖2所示的脈動拉力或壓力時(shí)，隨著滾珠絲杠1左移或右移，壓力傳感器5或6能準(zhǔn)確地檢測到每一瞬時(shí)已施加的拉力或壓力的大小(如圖2中tx時(shí)刻，載荷為Fx)并及時(shí)輸出給控制系統(tǒng)15，控制系統(tǒng)將進(jìn)行檢測值與設(shè)定值的比較，以決定下一步滾珠絲杠1的移動方向和移動速度，從而給機(jī)械構(gòu)件10施加如圖2所示的脈動載荷。
當(dāng)施加給機(jī)械構(gòu)件10以如圖3所示的交變拉力或壓力時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)通過與施加脈動載荷時(shí)幾乎完全相同的運(yùn)動和速度的控制過程就能施加給機(jī)械構(gòu)件10以交變拉力或壓力。
權(quán)利要求1.一種機(jī)械式伺服加載器，包括圓螺母(7，8)、伺服電機(jī)(14)和控制系統(tǒng)(15)，其特征是伺服電機(jī)(14)通過聯(lián)軸器(13)與減速器(12)相連，減速器(12)的輸出軸上固聯(lián)著一個(gè)圓柱齒輪(11)，圓柱齒輪(11)與和滾珠螺母(2)固聯(lián)在一起的齒輪(3)相嚙合，滾珠絲杠(1)的右端固聯(lián)著一根帶軸肩的軸(4)，加載框架(9)通過其上的一個(gè)圓柱孔用圓螺母(7，8)將壓力傳感器(5，6)、與軸(4)固定在一起，加載框架(9)與加載彈簧(16)及被加載的機(jī)械構(gòu)件(10)相固聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式伺服加載器，其特征是壓力傳感器(5，6)的輸出信號接控制系統(tǒng)(15)，控制系統(tǒng)(15)的控制信號接伺服電機(jī)(14)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種機(jī)械式伺服加載器。其特征是伺服電機(jī)(14)通過聯(lián)軸器(13)與減速器(12)相連，減速器(12)的輸出軸上固聯(lián)著一個(gè)圓柱齒輪(11)，圓柱齒輪(11)與和滾珠螺母(2)固聯(lián)在一起的齒輪(3)相嚙合，滾珠絲杠(1)的右端固聯(lián)著一根帶軸肩的軸(4)，加載框架(9)通過其上的一個(gè)圓柱孔用圓螺母(7，8)將壓力傳感器(5，6)、與軸(4)固定在一起，加載框架(9)與加載彈簧(16)及被加載的機(jī)械構(gòu)件(10)相固聯(lián)。該實(shí)用新型不僅結(jié)構(gòu)簡單工作可靠，而且能夠方便地給機(jī)械構(gòu)件施加以恒定載荷、脈動載荷和交變載荷。
文檔編號G01M13/00GK2876750SQ20062002383
公開日2007年3月7日 申請日期2006年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月17日
發(fā)明者劉喜平, 楊育林, 齊效文 申請人:燕山大學(xué)