滚珠丝杠副轴向静刚度测试台机械结构设计(10)_毕业论文

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滚珠丝杠副轴向静刚度测试台机械结构设计(10)


位移传感器器在性能已经不断改进。
通过查阅基恩士公司的激光位移传感器选型手册,选取了 LK-H055、
LK-H025、LK-H008 三款传感器做比较,其相关参数如表 3.6 所示:
 表3.6 基恩士激光位移传感器参数表
基恩士激光位移传感器
型号  参考距离和
测量范围
满量程  再现性(测量
结果的重复性
偏差)
测量精度  价格  比较结果
LK-H055  50±10mm  20mm  0.025um  4um  7WRMB多  测量范围过大,精度

LK-H025  20±3mm  6mm  0.02um  1.2um  7WRMB左

测量范围合适,精度
一般
LK-H008  8±0.5mm  1mm  0.005um  0.5um  7WRMB左

测量范围小,不宜操
作,精度高
对比以上三种传感器的测量范围和测量精度,最终选取基恩士激光位移传感
器LK-H025。
3.5.2  欧姆龙接触式位移传感器
通过与欧姆龙中国代理的技术人员的沟通,最终选用型号为 ZX-TDS04 的接
触式位移传感器,其性能参数如下:
表 3.7 欧姆龙ZX-TDS04接触式位移传感器性能参数表
项目 型号  ZX-TDS04
测定范围  4mm
可动范围  约 5mm
分辨率*1  0.1μ m
线性*2  0.1%F.S.
测定力 *3  约 0.7N
保护结构(传感器探头部)  IEC60529规格IP67
机械的寿命  1000万次以上
使用环境温度  动作时:0~+50℃保存时:-15~+60℃ (不结冰、结露)
使用环境湿度  动作时、保存时:35~85%RH (不结露)
温度特性*4
放大器部  0.03%F.S./℃
前置放大器部  0.01%F.S./℃
振动(耐久)  10~55Hz单振幅 0.35mm X、Y、Z 各方向
冲击(耐久)  150m/s2 X、Y、Z 各方向3 回
连接方式  接插件中继型(标准导线长 2m)
绝缘/非绝缘  绝缘(传感器探头外轮廓和输入出线之间)
质量(捆包状态)  约 100g
材质
传感器探头部  不锈钢
前置放大器  聚碳酸脂
前置放大器部  聚碳酸酯树脂
安装金属工具  不锈钢
 
另外,咨询代理商得知传感器价格为 2 万元(测头+放大器+转换器) 。下图
为传感器示意图:
图3.9 接触式位移传感器示意图  
3.5.3  激光位移传感器与接触式位移传感器的比较
将选用的两类传感器的测量范围、测量精度以及价格等主要参数列举如下:  
表3.8 激光位移传感器与接触式位移传感器的参数比较
名称  基恩士激光位移传感器 LKH-025  欧姆龙ZX-TDS04接触式位移传感器
测量范围  6mm  4mm
测量精度  1.2um  0.1um
价格  7W RMB  2W RMB
  激光位移传感器相对于传统的接触式位移传感器的优点为: 速度快,精度高,
量程大,抗光、电干扰能力强等。同时传感器的测量不受被测物的材料、质地、
形状、反射率的限制。然而在本次设计中所需要测量的为缓慢移动的金属表面,
因此激光位移传感器的优点无从用到。另外,相比于测量精度以及价格,欧姆龙
ZX-TDS04 接触式位移传感器明显更具优势,因此最终选取欧姆龙ZX-TDS04 接
触式位移传感器。
3.5.4  位移传感器的安装方式
位移传感器采用 T型槽与床身连接,测量位置为被测丝杠螺母的端面,使用
配套夹具夹紧。示意图如图 3.10所示:
1.  连接件 2.接触式位移传感器 3.夹具 4.螺栓 5.螺母 (责任编辑:qin)