精密直线运动机构伺服加载及性能测试试验台的设计研究
丝杠副在我国航天航空等工业领域应用十分广泛，但是目前对丝杠副综合性能测试系统开发还不是很完善，制约了工业发展。因此，研究直线运动测试对我国工业发展来说至关必要。
关键词 丝杠副 加速度 力 力矩 速度 强度分析 定位精度
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Design of load and performance test platform for precision linear motion mechanism servo
Abstract
We developed an experimental platform for measuring the overall performance parameters vice screw used. Using designed text station, We can research and analysis torque, force, positioning accuracy, speed, acceleration and other comprehensive performance parameters of ball screw. Able to analyze the strength of the respective components and show the experimental method of testing system.
Ball Screw is widely used in our aerospace and other industries. However, the current vice screw comprehensive performance test system development is not perfect, Restricting industrial development. Therefore, the study of linear motion test for China's industrial development is critically necessary.
Keywords Ball Screw Acceleration Force Torque Speed Strength Analysis Positioning accuracy
目 次
1 引言 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外的研究现状 1
1.3 本课题的研究内容 2
2 总体方案设计 3
2.1 系统总体设计方案 3
2.2 系统设计基本要求 5
3 控制系统整体方案 6
4 性能参数测试方案 7
4.1 定位精度测试方案 7
4.2 加速度测试方案 7
4.3 力矩测试方案 7
5 元器件的选择 9
5.1 导轨选型 9
5.2 丝杠选型 9
5.3 步进电机及其选择 10
5.3.1 电机的选择 10
5.3.2 该电机的优点 12
5.4 液压油缸的加载与选择 12
5.4.1 液压油缸的加载 12
5.4.2 液压油缸的选择 12
5.5 联轴器 13
5.6 传感器 14
5.7轴承 18
6 软件测试系统 19
结 论 21
致 谢 22
参考文献23
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1 引言
1.1 研究背景及意义
在工业控制机构的运动实现上，直线运动是最常见的运动形式。实现直线运动机主要有曲柄滑块机构、链传动机构、带传动机构等，其运动时的定位精度和可靠性不相同，在使用时需要根据不同的场合进行选择【1】。对于现代化的工业控制系统，高度和良好的控制性能是人们追求的目标。在前文中已经提到，对于一个闭环的控制统，系统的精度主要与反馈单元有关，但是高定位精度的执行机构也是保证系统精的重要措施【2】。世界各个国家对直线度测量领域一直予以高度重视,并不断推出新型高精度直线度测量方法和装置,以满足日益增长的对产品质量的要求【3】。目前国内外在圆度、平行度以及表面粗糙度等计量领域甚至已达到纳米级测量精度水平,然而直线度的测量精度却不高,特别是在大长度范围的直线度测量领域,其精度水平更远远落后于其他计量项目【4】。国际上只有美国NIST,德国PTB,原苏联国家标准局,美国劳仑斯国家实验室,日本Osaka大学,美国Lockheed火箭和空间公司等达 到了011 μm/m或更高的精度水平【5】。我国目前仍采用长平晶组分段互检方法作为直线度检定基准,测量精度不高(特别是在测量大尺寸零件时尤为明显)。这种状况严重制约着我国精密计量测试领域的发展步伐。因此,对国内直线度测量方法进行研究,具有重要的意义。