CN112504663A - 基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法 - Google Patents

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CN112504663A CN201910792808.0A CN201910792808A CN112504663A CN 112504663 A CN112504663 A CN 112504663A CN 201910792808 A CN201910792808 A CN 201910792808A CN 112504663 A CN112504663 A CN 112504663A
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祖莉
张舟
潘承莹
欧屹
林炜国
李怀
王烨
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Nanjing University of Science and Technology
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Abstract

本发明公开了一种基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，包括以下步骤：将被测丝杠两端固定在床身上，同时将陪跑丝杠的两端固定在床身上；调整齿轮换挡机构，使被测丝杠副螺母的位置至测量起始端；分别在正反行程下，通过切换齿轮换挡机构为正传动无负载状态、正传动有负载状态、逆传动无负载状态以及逆传动有负载状态，进行传动效率测量。本发明整体原理简单，在一次装夹丝杠后，便可通过齿轮换挡机构的切换实现各个状态下传动效率的测量，且传动精度高，工作可靠，寿命长，控制简单可靠，极大地增加了方法的实用性能，能满足任意滚珠丝杠副传动效率测量的要求。

Description

基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法
技术领域
本发明属于丝杠副传动效率测量领域，特别是一种基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法。
背景技术
滚珠丝杠副是制造业重要的功能部件，其在机械制造、汽车行业、航空航天、船舶制造业、医疗器械、国防工业及核电等领域都有广泛的应用。然而，从整体水平上看，我国在一些高性能、高精度的高档数控机床方面依旧落后于国际水平：精度、最大DN值、最高速度、最大加速度以及噪音、温升的控制方面都明显落后于国外同类产品。因此，提高效率、改善品质成为国产滚珠丝杠副发展的方向。而在军品行业等特殊领域，传动效率是第一指标。
目前专用的滚珠丝杠副传动效率的测量装置还不多见，丝杠副效率测量系统很不完善。通常测出摩擦力矩后，侧面求出正向传动效率，此方法所得到的传动效率误差较大；也有学者搭建了效率试验台，但大多都无法满足各个状态下的效率测量；故需要提出一种专用的滚珠丝杠副各个状态下的传动效率的测量方法，填补这方面的空白。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能完成各个状态下传动效率的测量，且具有传动精度高，工作可靠，寿命长，控制简单可靠等特点的传动效率测量方法。
实现本发明目的的技术解决方案为：基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，包括以下步骤：
步骤1、将被测丝杠两端固定在床身上，同时将陪跑丝杠的两端固定在床身上；
步骤2、调整齿轮换挡机构，使被测丝杠副螺母的位置至测量起始端；
步骤3、切换齿轮换挡机构为正传动无负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤4、切换齿轮换挡机构为正传动有负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，同时，制动器对陪跑丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤5、切换齿轮换挡机构为逆传动无负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤6、切换齿轮换挡机构为逆传动有负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，同时，制动器对被测丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤7、假设上述步骤3至步骤6状态是正行程下的传动效率测量，将电机与涡流制动器反向，重复步骤3至步骤6即进行反行程的传动效率测量。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)整体原理简单，在一次装夹丝杠后，便可通过齿轮间啮合关系以及电机与涡流制动器的转向的转换实现各个状态下传动效率的测量，状态包括正传动正行程无负载、正传动正行程有负载、正传动反行程无负载、正传动反行程有负载、逆传动正行程有负载、逆传动正行程无负载、逆传动反行程有负载、逆传动反行程无负载；2)传动精度高，工作可靠，寿命长，控制简单可靠，极大地增加了方法的实用性能，能满足任意滚珠丝杠副传动效率测量的要求。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为本发明基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法的流程图。
图2为本发明实施例中实现传动效率测量方法的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量装置，其中图(a)为测量装置总体结构示意图，图(b)为齿轮换挡机构的总体结构示意图，图(c)为驱动轴系示意图，图(d)为被测轴系示意图，图(e)为陪跑轴系示意图，图(f)为加载轴系示意图，图(g)为主轴系示意图，图(h)为副轴系示意图。
图3为本发明实施例中八种测量档位的传动流程图。
图4为本发明实施例中正传动正行程无负载档位传动流程图。
图5为本发明实施例中正传动反行程无负载档位传动流程图。
图6为本发明实施例中正传动正行程有负载档位传动流程图。
图7为本发明实施例中正传动反行程有负载档位传动流程图。
图8为本发明实施例中逆传动正行程无负载档位传动流程图。
图9为本发明实施例中逆传动反行程无负载档位传动流程图。
图10为本发明实施例中逆传动正行程有负载档位传动流程图。
图11为本发明实施例中逆传动反行程有负载档位传动流程图。
具体实施方式
结合图1，本发明基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，包括以下步骤：
步骤1、将被测丝杠两端固定在床身上，同时将陪跑丝杠的两端固定在床身上；
步骤2、调整齿轮换挡机构，使被测丝杠副螺母的位置至测量起始端；
步骤3、切换齿轮换挡机构为正传动无负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤4、切换齿轮换挡机构为正传动有负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，同时，制动器对陪跑丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤5、切换齿轮换挡机构为逆传动无负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤6、切换齿轮换挡机构为逆传动有负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，同时，制动器对被测丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤7、假设上述步骤3至步骤6状态是正行程下的传动效率测量，将电机与制动器反向，重复步骤3至步骤6即进行反行程的传动效率测量。
进一步地，步骤3中切换齿轮换挡机构包括：驱动轴系、被测轴系、陪跑轴系、加载轴系；
驱动轴系包括第一固定支撑单元、第一花键轴、第一滑移齿轮；第一花键轴通过第一固定支撑单元安装在床身上，第一滑移齿轮设置于第一花键轴上且可沿第一花键轴轴向移动；第一花键轴的一端与电机相连；所述被测轴系包括第二固定支撑单元、第一传动齿轮、第一传动轴；第一传动轴通过第二固定支撑单元安装在床身上；第一传动齿轮固连于第一传动轴上；所述陪跑轴系包括第三固定支撑单元、第二传动齿轮、第二传动轴；第二传动轴通过第三固定支撑单元安装在床身上；第二传动齿轮固连于第二传动轴上；所述加载轴系包括第四固定支撑单元、第二滑移齿轮、第二花键轴；第二花键轴通过第四固定支撑单元安装在床身上，第二滑移齿轮设置于第二花键轴上且可沿第二花键轴轴向移动；第二花键轴的一端与制动器相连；
齿轮换挡机构切换为正传动无负载状态，第一滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副；
齿轮换挡机构切换为正传动有负载状态，第一滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副，同时第二滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，加载轴系对陪跑轴系进行制动，陪跑轴系对陪跑丝杠副进行制动；
齿轮换挡机构切换为逆传动无负载状态，第一滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副；
齿轮换挡机构切换为逆传动有负载状态，第一滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副，同时二滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，加载轴系对被测轴系进行制动，被测轴系对被测丝杠副进行制动。
进一步地，步骤3具体为：
步骤3-1、将驱动轴系与被测轴系连接，电机通过驱动轴系带动被测轴系转动；
步骤3-2、被测轴系将动力传递给被测丝杠，进而带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副螺母轴向运动，进而带动陪跑丝杠副转动；
步骤3-3、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤3-4、根据步骤3-3测量的参数求取被测丝杠副正传动无负载下的传动效率。
进一步地，步骤4具体为：
步骤4-1、将驱动轴系与被测轴系连接，电机通过驱动轴系带动被测轴系转动；
步骤4-2、将加载轴系与陪跑轴系连接，制动器通过加载轴系对陪跑轴系进行制动；
步骤4-3、被测轴系将动力传递给被测丝杠，进而带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠的螺母带动陪跑丝杠螺母轴向运动，进而带动陪跑丝杠旋转，而陪跑轴系对陪跑丝杠制动；
步骤4-4、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤4-5、根据步骤4-4测量的参数求取被测丝杠副正传动有负载下的传动效率。
进一步地，上述步骤3-4或步骤4-5中根据测量的参数求取被测丝杠副正传动的传动效率，具体为：
根据转速ω、转矩M求取被测丝杠副输入端的功率P输入为：
P输入＝Mω
根据被测丝杠副螺母的轴向力F、被测丝杠副螺母的轴向速度v求取被测丝杠副输出端的功率P输出为：
P输出＝Fv
根据被测丝杠副输入端的功率P输入、输出端的功率P输出求取被测丝杠副正传动的传动效率为η：
η＝P输出/P输入＝Fv/Mω。
进一步地，步骤5具体为：
步骤5-1、将驱动轴系与陪跑轴系连接，电机通过驱动轴系而带动陪跑轴系转动；
步骤5-2、陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠，进而带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动；陪跑丝杠副螺母带动被测丝杠副螺母轴向运动，进而带动被测丝杠副转动；
步骤5-3、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤5-4、根据步骤5-3测量的参数求取被测丝杠副逆传动无负载下的传动效率。
进一步地，步骤6具体为：
步骤6-1、将驱动轴系与陪跑轴系连接，电机通过驱动轴系而带动陪跑轴系转动；
步骤6-2、将加载轴系与被测轴系连接，制动器通过加载轴系对被测轴系进行制动；
步骤6-3、陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠，进而带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠的螺母带动被测丝杠螺母轴向运动，进而带动被测丝杠转动，而被测轴系对被测丝杠制动；
步骤6-4、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤6-5、根据步骤6-4测量的参数求取被测丝杠副逆传动有负载下的传动效率。
进一步地，步骤5-4或步骤6-5中根据测量的参数求取被测丝杠副逆传动的传动效率，具体为：
根据被测丝杠副螺母的轴向力F、被测丝杠副螺母的轴向速度v求取被测丝杠副输出端的功率P输入为：
P输入＝Fv
根据转速ω、转矩M求取被测丝杠副输入端的功率P输出为：
P输出＝Mω
根据被测丝杠副输入端的功率P输入、输出端的功率P输出求取被测丝杠副逆传动的传动效率为η：
η＝P输出/P输入＝Mω/Fv。
示例性地，上述螺母轴向速度测量模块具体采用激光位移传感器，螺母轴向力测量模块具体采用应变片，转速转矩测量模块具体采用转速转矩传感器。
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
实施例
本实施例中实现本发明基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法的测量装置如图2所示，该装置包括床身8及设置在床身8上的电机1、涡流制动器2、齿轮换挡机构3、主轴系4、副轴系5、螺母轴向速度测量模块6、螺母轴向力测量模块7、转速转矩测量模块9。
驱动轴系3-1包括第一固定支撑单元3-1-1、第一花键轴3-1-2、第一滑移齿轮3-1-3；第一花键轴3-1-2通过第一固定支撑单元3-1-1安装在床身8上，第一滑移齿轮3-1-3设置于第一花键轴3-1-2上且可沿第一花键轴3-1-2轴向移动；第一花键轴3-1-2的一端与电机1相连；被测轴系3-2包括第二固定支撑单元3-2-1、第一传动齿轮3-2-2、第一传动轴3-2-3；第一传动轴3-2-3通过第二固定支撑单元3-2-1安装在床身8上；第一传动齿轮3-2-2固连于第一传动轴3-2-3上；陪跑轴系3-3包括第三固定支撑单元3-3-1、第二传动齿轮3-3-2、第二传动轴3-3-3；第二传动轴3-3-3通过第三固定支撑单元3-3-1安装在床身8上；第二传动齿轮3-3-2固连于第二传动轴3-3-3上；加载轴系3-4包括第四固定支撑单元3-4-1、第二滑移齿轮3-4-2、第二花键轴3-4-3；第二花键轴3-4-3通过第四固定支撑单元3-4-1安装在床身8上，第二滑移齿轮3-4-2设置于第二花键轴3-4-3上且可沿第二花键轴3-4-3轴向移动；第二花键轴3-4-3的一端与制动器2相连；
齿轮换挡机构3切换为正传动无负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第一传动齿轮3-2-2啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副；切换为正传动有负载状态时，在所述啮合的基础上，同时第二滑移齿轮3-4-2与第二传动齿轮3-3-2啮合，加载轴系对陪跑轴系进行制动，陪跑轴系对陪跑丝杠副进行制动；
齿轮换挡机构3为逆传动无负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第二传动齿轮3-3-2啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副；逆传动有负载状态时，在所述啮合的基础上，同时第二滑移齿轮3-4-2与第一传动齿轮3-2-2啮合，加载轴系对被测轴系进行制动，被测轴系对被测丝杠副进行制动。
主轴系4包括被测丝杠副4-1、第一螺母座4-2、第五固定支撑单元4-3、第一工作台4-4、设置于床身8上的第一导轨组4-5以及设置在第一导轨组4-5的第一滑块组4-6；其中，第五固定支撑单元4-3包括头架4-3-1、尾架4-3-2；第一滑块组4-6上设置第一工作台4-4，第一工作台4-4上设置第一螺母座4-2；转速转矩测量模块9的两端分别通过一个联轴器与被测轴系3-2、被测丝杠副4-1的一端相连，该端通过头架4-3-1安装在床身8上，且被测丝杠副4-1的螺母与第一螺母座4-2固连以防止螺母周向运动，被测丝杠副4-1的另一端通过可沿被测丝杠副4-1轴向在床身8上滑动的尾架4-3-2安装在床身8上，尾架4-3-2固定被测丝杠副4-1后被锁紧。
副轴系5包括陪跑丝杠副5-1、第二螺母座5-2、第六固定支撑单元5-3、第二工作台5-4、设置于床身8上的第二导轨组5-5以及设置在第二导轨组5-5的第二滑块组5-6；第二导轨组5-5上设置第二工作台5-4，第二工作台5-4上设置第二螺母座5-2；陪跑丝杠副5-1的一端通过联轴器与陪跑轴系3-3相连，且陪跑丝杠副5-1的螺母与第二螺母座5-2固连以防止螺母周向运动。第二工作台5-4与第一工作台4-4通过刚性元件10相连，实现动力传递。
螺母轴向速度测量模块6具体采用激光位移传感器；螺母轴向力测量模块7具体采用应变片，其贴于所述刚性元件10上。
结合图3，利用上述装置实现本发明基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法：
电机正转，正行程的传动效率测量包括：结合图4，切换齿轮换挡机构为正传动无负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第一传动齿轮3-2-2啮合，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转。
结合图6，切换齿轮换挡机构切换为正传动有负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第一传动齿轮3-2-2啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副，同时第二滑移齿轮3-4-2与第二传动齿轮3-3-2啮合，加载轴系对陪跑轴系进行制动，陪跑轴系对陪跑丝杠副进行制动。
结合图8，切换齿轮换挡机构切换为逆传动无负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第二传动齿轮3-3-2啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副。
结合图10，切换齿轮换挡机构切换为逆传动有负载状态，第一滑移齿轮3-1-3与第二传动齿轮3-3-2啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副，同时第二滑移齿轮3-4-2与第一传动齿轮3-2-2啮合，加载轴系对被测轴系进行制动，被测轴系对被测丝杠副进行制动；
在上述每一种状态的运动过程中，由主轴系4上的转速转矩测量模块9测量被测丝杠副的转速、转矩，由螺母轴向速度测量模块6测量被测丝杠副螺母的轴向速度，同时由螺母轴向力测量模块7测量被测丝杠副螺母的轴向力，根据所有测量的参数获得传动效率。
电机反转，反行程下齿轮换挡机构切换为正传动无负载状态、正传动有负载状态、逆传动无负载状态、逆传动有负载状态的传动效率测量分别如图5、图7、图9以及图11所示。
本发明基于齿轮换挡机构实现运动与加载，可以实现正反转动，传动精度高，工作可靠，寿命长，控制简单可靠，测量精度高，能满足滚珠丝杠副传动效率测量的要求。

Claims (9)

1.基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将被测丝杠两端固定在床身上，同时将陪跑丝杠的两端固定在床身上；
步骤2、调整齿轮换挡机构，使被测丝杠副螺母的位置至测量起始端；
步骤3、切换齿轮换挡机构为正传动无负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤4、切换齿轮换挡机构为正传动有负载状态，电机驱动被测丝杠副旋转，带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副旋转，同时，制动器对陪跑丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤5、切换齿轮换挡机构为逆传动无负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤6、切换齿轮换挡机构为逆传动有负载状态，电机驱动陪跑丝杠副旋转，带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠副的螺母带动被测丝杠副旋转，同时，制动器对被测丝杠副进行制动，在运动过程中进行传动效率测量；
步骤7、假设上述步骤3至步骤6状态为正行程下的传动效率测量，将电机与制动器反向，重复步骤3至步骤6即进行反行程的传动效率测量。
2.根据权利要求1所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤3中所述切换齿轮换挡机构包括：驱动轴系、被测轴系、陪跑轴系、加载轴系；
所述驱动轴系包括第一固定支撑单元、第一花键轴、第一滑移齿轮；第一花键轴通过第一固定支撑单元安装在床身上，第一滑移齿轮设置于第一花键轴上且可沿第一花键轴轴向移动；第一花键轴的一端与电机相连；所述被测轴系包括第二固定支撑单元、第一传动齿轮、第一传动轴；第一传动轴通过第二固定支撑单元安装在床身上；第一传动齿轮固连于第一传动轴上；所述陪跑轴系包括第三固定支撑单元、第二传动齿轮、第二传动轴；第二传动轴通过第三固定支撑单元安装在床身上；第二传动齿轮固连于第二传动轴上；所述加载轴系包括第四固定支撑单元、第二滑移齿轮、第二花键轴；第二花键轴通过第四固定支撑单元安装在床身上，第二滑移齿轮设置于第二花键轴上且可沿第二花键轴轴向移动；第二花键轴的一端与制动器相连；
齿轮换挡机构切换为正传动无负载状态，第一滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副；
齿轮换挡机构切换为正传动有负载状态，第一滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给被测轴系，被测轴系将动力传递给被测丝杠副，同时第二滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，加载轴系对陪跑轴系进行制动，陪跑轴系对陪跑丝杠副进行制动；
齿轮换挡机构切换为逆传动无负载状态，第一滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副；
齿轮换挡机构切换为逆传动有负载状态，第一滑移齿轮与第二传动齿轮啮合，驱动轴系将动力传递给陪跑轴系，陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠副，同时第二滑移齿轮与第一传动齿轮啮合，加载轴系对被测轴系进行制动，被测轴系对被测丝杠副进行制动。
3.根据权利要求2所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤3所述具体为：
步骤3-1、将驱动轴系与被测轴系连接，电机通过驱动轴系带动被测轴系转动；
步骤3-2、被测轴系将动力传递给被测丝杠，进而带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠副的螺母带动陪跑丝杠副螺母轴向运动，进而带动陪跑丝杠副转动；
步骤3-3、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤3-4、根据步骤3-3测量的参数求取被测丝杠副正传动无负载下的传动效率。
4.根据权利要求2所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤4所述具体为：
步骤4-1、将驱动轴系与被测轴系连接，电机通过驱动轴系带动被测轴系转动；
步骤4-2、将加载轴系与陪跑轴系连接，制动器通过加载轴系对陪跑轴系进行制动；
步骤4-3、被测轴系将动力传递给被测丝杠，进而带动被测丝杠副的螺母轴向运动，被测丝杠的螺母带动陪跑丝杠螺母轴向运动，进而带动陪跑丝杠旋转，而陪跑轴系对陪跑丝杠制动；
步骤4-4、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤4-5、根据步骤4-4测量的参数求取被测丝杠副正传动有负载下的传动效率。
5.根据权利要求3或4所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤3-4或步骤4-5所述根据测量的参数求取被测丝杠副正传动的传动效率，具体为：
根据转速ω、转矩M求取被测丝杠副输入端的功率P输入为：
P输入＝Mω
根据被测丝杠副螺母的轴向力F、被测丝杠副螺母的轴向速度v求取被测丝杠副输出端的功率P输出为：
P输出＝Fv
根据被测丝杠副输入端的功率P输入、输出端的功率P输出求取被测丝杠副正传动的传动效率为η：
η＝P输出/P输入＝Fv/Mω。
6.根据权利要求2所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤5所述具体为：
步骤5-1、将驱动轴系与陪跑轴系连接，电机通过驱动轴系带动陪跑轴系转动；
步骤5-2、陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠，进而带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动；陪跑丝杠副螺母带动被测丝杠副螺母轴向运动，进而带动被测丝杠副转动；
步骤5-3、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤5-4、根据步骤5-3测量的参数求取被测丝杠副逆传动无负载下的传动效率。
7.根据权利要求2所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤6所述具体为：
步骤6-1、将驱动轴系与陪跑轴系连接，电机通过驱动轴系而带动陪跑轴系转动；
步骤6-2、将加载轴系与被测轴系连接，制动器通过加载轴系对被测轴系进行制动；
步骤6-3、陪跑轴系将动力传递给陪跑丝杠，进而带动陪跑丝杠副的螺母轴向运动，陪跑丝杠的螺母带动被测丝杠螺母轴向运动，进而带动被测丝杠转动，而被测轴系对被测丝杠进行制动；
步骤6-4、由转速转矩测量模块测量被测丝杠副的转速ω、转矩M，由螺母轴向速度测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向速度v，同时由螺母轴向力测量模块测量被测丝杠副螺母的轴向力F；
步骤6-5、根据步骤6-4测量的参数求取被测丝杠副逆传动有负载下的传动效率。
8.根据权利要求6或7所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，步骤5-4或步骤6-5所述的根据测量的参数求取被测丝杠副逆传动的传动效率，具体为：
根据被测丝杠副螺母的轴向力F、被测丝杠副螺母的轴向速度v求取被测丝杠副输出端的功率P输入为：
P输入＝Fv
根据转速ω、转矩M求取被测丝杠副输入端的功率P输出为：
P输出＝Mω
根据被测丝杠副输入端的功率P输入、输出端的功率P输出求取被测丝杠副逆传动的传动效率为η：
η＝P输出/P输入＝Mω/Fv。
9.根据权利要求3、4、6或7所述的基于齿轮传动的滚珠丝杠副传动效率测量方法，其特征在于，所述螺母轴向速度测量模块具体采用激光位移传感器，螺母轴向力测量模块具体采用应变片，转速转矩测量模块具体采用转速转矩传感器。
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