一种轮毂摩擦力矩试验机的中心跟随式步进加载装置的制作方法

1.本实用新型涉及轮毂单元摩擦力矩测量技术领域，更具体的是涉及一种轮毂摩擦力矩试验机的中心跟随式步进加载装置。


背景技术：

2.轮毂单元的型号多种多样，其受力中心位置也不相同，在轮毂单元摩擦力矩测量时需要安装加载装置，加载装置除了本身应具有高精度的加载功能以外，还需具有随时能便捷调整加载位置的功能；
3.目前传统的加载方式有液压油缸加载和伺服电动缸加载，但是这两种加载方式存在以下缺陷：第一，液压油缸加载需要配套的液压站，工作时液压油泵电机持续工作，能耗高，造成不小的能源浪费，同时液压站需要定期更换液压油，并对管路阀块进行定期的清洗维护，工作量较大，造成人员和资源的浪费；液压油缸安装位置固定，不能随时移动。第二，伺服电动缸本质上是机械式加载，具有低能耗、高精度等优点，但是其体积相对较大，造价高，同样存在安装后不便移动的问题。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种轮毂摩擦力矩试验机的中心跟随式步进加载装置，以解决上述背景技术中提出的传统的液压油缸加载方式存在能耗高，维护工作量大、不能随时移动和伺服电动缸加载方式存在体积大造价高且不便移动的问题。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轮毂摩擦力矩试验机的中心跟随式步进加载装置，包括安装导轨，所述安装导轨为两条且均固定安装在试验机床身底板下侧，所述安装导轨上均滑动连接有滑块，所述滑块分别固定在框架顶端两侧，所述框架包括分别设置在框架顶端、底端的上板和下板、以及设置在上板和下板之间的两个中间板，所述上板顶端两侧与对应的滑块连接，其位于两个滑块的中心安装有上直线轴承，所述上直线轴承内穿设有加载件，所述下板上固定有电机组，所述电机组通过联轴器连接有滚珠丝杠组件，所述滚珠丝杠组件的左侧与安装在框架上的限位组件滑动连接，其右侧连接有下直线轴承，所述下直线轴承内穿设有下拉件，所述下拉件通过力传感器与加载件连接，所述加载件与实验轴承安装板上的加载柱连接。
6.作为优选，所述框架为长方形框式结构。
7.作为优选，所述加载件包括穿设在上直线轴承内的加载杆、套设在加载杆顶端的关节轴承、以及横向穿设在关节轴承顶端的加载销轴，所述加载销轴与实验轴承安装板上的加载柱连接。
8.作为优选，所述加载销轴上设有刻度线。
9.作为优选，所述电机组为步进电机配装减速机一体机。
10.作为优选，所述滚珠丝杠组件包括与联轴器连接的滚珠丝杠、以及与滚珠丝杠螺
纹连接的滚珠螺母，所述滚珠丝杠的两端分别套设有支撑轴承，所述支撑轴承固定安装在框架对应位置的中间板上。
11.作为优选，所述限位组件为与滚珠螺母左侧滑动连接的导轨，所述导轨固定安装在框架上。
12.作为优选，所述下拉件包括穿设在下直线轴承内的下拉杆、以及在下拉杆与下直线轴承之间套设的弹簧，所述下直线轴承的左侧与滚珠螺母固定连接。
13.作为优选，所述联轴器为梅花弹性联轴器，所述联轴器的一端与电机组的输出轴连接，其另一端与滚珠丝杠连接。
14.本实用新型的有益效果如下：
15.其一，该实用新型通过设计可以在安装导轨上滑动的框架和在框架上安装的滚珠丝杠组件、加载件和下拉件，使装置整体可以根据不同型号的轮毅单元，滑动至其所需要的加载中心位置，当移动到目标位置时，可以用固定螺柱将装置整体固定在目标位置的床身底板上，解决了传统的液压油缸加载方式不能随时移动的问题；
16.其二，该实用新型整体设计安装在框架上，具有整体结构简单、体积较小、成本低的优点，装置整体便于在安装导轨上滑动，解决了传统的伺服电动缸加载方式存在体积大造价高且不便移动的问题；
17.其三，该实用新型的电机组通过步进电机作为驱动源，当装置整体加载至目标载荷后，停止电机组工作保持载荷，不需要电机组持续工作，控制方便的同时节约了能耗，解决了传统的液压油缸加载方式在工作时液压油泵电机持续工作，能耗高，维护工作量大的问题。
附图说明
18.图1为本实用新型的整体结构示意图；
19.图2为本实用新型在实验轴承安装板上的安装示意图；
20.图3为本实用新型加载销轴示意图。
21.图中标记为：1-安装导轨，2-滑块，3-上板，4-下板，5-中间板，6-上直线轴承，7-加载件，71-加载杆，72-关节轴承，73-加载销轴，8-电机组，9-联轴器，10-滚珠丝杠组件，101-滚珠丝杠，102-滚珠螺母，11-限位组件，12-下直线轴承，13-下拉件，131-下拉杆，132-弹簧，14-力传感器，15-加载柱，16-支撑轴承。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例1：
24.如图1所示，一种轮毂摩擦力矩试验机的中心跟随式步进加载装置，包括安装导轨1，所述安装导轨1为两条且均固定安装在试验机床身底板下侧，所述安装导轨1上均滑动连接有滑块2，所述滑块2分别固定在框架顶端两侧，所述框架包括分别设置在框架顶端、底端
的上板3和下板4、以及设置在上板3和下板4之间的两个中间板5，所述上板3顶端两侧与对应的滑块2连接，其位于两个滑块2的中心安装有上直线轴承6，所述上直线轴承6内穿设有加载件7，所述下板4上固定有电机组8，所述电机组8通过联轴器9连接有滚珠丝杠组件10，所述滚珠丝杠组件10的左侧与安装在框架上的限位组件11滑动连接，其右侧连接有下直线轴承12，所述下直线轴承12内穿设有下拉件13，所述下拉件13通过力传感器14与加载件7连接，所述加载件7与实验轴承安装板上的加载柱15连接。
25.所述滑块2用于使安装在其底部的框架在安装导轨1上滑动，所述框架为钢板精密加工后拼接而成的，所述框架下板4上固定的电机组8用于驱动滚珠丝杠组件10，所述力传感器14用于测量加载力；工作时，将加载件7安装在实验轴承安装板上的加载柱15上，装置整体可以根据不同型号的轮毅单元，通过滑动安装在安装导轨1上的滑块2滑动至其所需要的加载中心位置，当移动到目标位置时，用固定螺柱将装置整体固定在目标位置的床身底板上，解决了传统的液压油缸加载方式不能随时移动的问题；
26.本实施例整体设计安装在框架上，具有整体结构简单、体积较小、成本低的优点，装置整体便于在安装导轨1上滑动，解决了传统的伺服电动缸加载方式存在体积大造价高且不便移动的问题；
27.本实施例通过电机组8作为驱动源，当装置整体加载至目标载荷后，停止电机组8工作保持载荷，不需要电机组8持续工作，控制方便的同时节约了能耗，解决了传统的液压油缸加载方式在工作时液压油泵电机持续工作，能耗高，维护工作量大的问题。
28.实施例2：
29.在实施例1的基础上，所述框架为长方形框式结构。
30.所述加载件7包括穿设在上直线轴承6内的加载杆71、套设在加载杆71顶端的关节轴承72、以及横向穿设在关节轴承72顶端的加载销轴73，所述加载销轴73与实验轴承安装板上的加载柱15连接。
31.所述加载销轴73上设有刻度线。
32.所述电机组8为步进电机配装减速机一体机。
33.所述滚珠丝杠组件10包括与联轴器9连接的滚珠丝杠101、以及与滚珠丝杠101螺纹连接的滚珠螺母102，所述滚珠丝杠101的两端分别套设有支撑轴承16，所述支撑轴承16固定安装在框架对应位置的中间板5上。
34.所述限位组件11为与滚珠螺母102左侧滑动连接的导轨，所述导轨固定安装在框架上。
35.所述下拉件13包括穿设在下直线轴承12内的下拉杆131、以及在下拉杆131与下直线轴承12之间套设的弹簧132，所述下直线轴承12的左侧与滚珠螺母102固定连接。
36.所述联轴器9为梅花弹性联轴器，所述联轴器9的一端与电机组8的输出轴连接，其另一端与滚珠丝杠101连接。
37.在使用本实用新型一种轮毂摩擦力矩试验机中心跟随式步进加载装置时，首先设置加载销轴73上与实验轴承安装板上的加载柱15的接触面为零点，根据不同型号的轮毅单元，确定轴承的受力中心距离轴承的外圈安装面的距离，然后在加载销轴73上找到对应的刻度位置，将装置整体通过滑动安装在安装导轨1上的滑块2滑动，使关节轴承72移动到此刻度位置，即轮毅单元的加载中心位置，然后用固定螺柱将装置整体固定在目标位置的床
身底板上，即可以开始进一步的轮毅单元摩擦力矩测量等实验工作。
38.以上的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。