CN211347769U - 一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，属于汽车覆盖件测试工具技术领域，其包括底座、前后传动件、上下传动件和左右传动件；前后传动件采用双卧轨单元，每一条卧轨单元内均具有独立的伺服电机和滚珠丝杠副，现有技术下的伺服电机完全具备同步驱动性能，且利用滚珠丝杠副替代梯形丝杠副，显著降低了驱动功耗和噪音水平，此外，相互独立的伺服电机系统使得结构设计极为简单，工况更可靠；为了保障足够的抗冲击作用力，横跨两条卧轨单元架设龙门架式上下传动件，在龙门架的两条立柱内亦是独立设置伺服电机和滚珠丝杠副，进一步降低了驱动功耗，简化了设备结构。

Description

一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构

技术领域

本实用新型涉及汽车覆盖件测试工具技术领域，尤其是一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构。

背景技术

抗凹试验机是用于测量汽车覆盖件抗凹性能试验的法向加载系统，由传动机构和法向加载机构组成，传动机构具备三轴（前后、左右、上下)的直线运动性能，通过三轴运动将法向加载系统移动到指定位置对待测试工件进行冲击抗凹试验；

传统抗凹试验机的传动系统采用皮带轮联动方式，一台电机通过皮带连接两根相互平行设置的梯形丝杠同步旋转，从而实现前后或上下运动的目的，虽然减少了电机的用量、保障了动作的一致性，但由于梯形丝杠的摩擦作用力至少是滚珠丝杠副的三倍以上，导致设备功耗居高、温升快、传动精度低；此外，传统结构设计必须要求电机中置，增大了结构设计难度，最终导致安装结构较为复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，由前后传动件、上下传动件和左右传动件组成，前后传动件采用双卧轨单元，每一条卧轨单元内均具有独立的伺服电机和滚珠丝杠副，现有技术下的伺服电机完全具备同步驱动性能，且利用滚珠丝杠副替代梯形丝杠副，显著降低了驱动功耗和噪音水平，此外，相互独立的伺服电机系统使得结构设计极为简单，工况更为可靠；为了保障足够的抗冲击作用力，横跨两条卧轨单元架设龙门架式上下传动件，在龙门架的两条立柱内亦是独立设置伺服电机和滚珠丝杠副，进一步降低了驱动功耗，简化了设备结构；左右传动件采用单伺服电机加滚珠丝杠副的组合，替代传统电机加梯形丝杠的结构，减少了能耗并降低了噪音水平。

为解决现有技术中抗凹试验机的传动机构传动效率低、结构复杂、功耗大以及噪音大的技术问题，本实用新型提供了一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其包括底座、前后传动件、上下传动件和左右传动件；

前后传动件，所述前后传动件包括两条卧轨单元，每一条所述的卧轨单元包括第一盒体、第一滚珠丝杠副和第一驱动机构；两个所述的第一盒体相互平行地设置于所述底座上；所述第一滚珠丝杠副包括第一丝杠和第一螺母，所述第一丝杠的两端分别通过轴承架设于所述第一盒体的前端板和后端板，所述第一螺母套设于所述第一丝杠；所述第一驱动机构包括第一减速电机和第一皮带传输组件，所述第一减速电机设置于所述后端板，所述第一皮带传输组件连接于所述第一减速电机的输出轴和所述第一丝杠之间，用于驱动所述第一丝杠旋转动作；

上下传动件，所述上下传动件包括两根立柱单元和横梁；每一根所述的立柱单元包括第二盒体、第二滚珠丝杠副和第二驱动机构；两个所述的第二盒体分别立设于两个所述的第一盒体，所述第一丝杠贯穿所述第二盒体，所述第一螺母设置于所述第一丝杠和所述第二盒体的连接处；所述第二滚珠丝杠副包括第二丝杠和第二螺母，所述第二丝杠的两端分别通过轴承连接于所述第二盒体的上端板和下端板，所述第二螺母套设于所述第二丝杠；所述第二驱动机构包括第二减速电机和联轴器，所述第二减速电机设置于所述下端板，所述联轴器连接于所述第二减速电机的输出轴和所述第二丝杠之间，用于驱动所述第二丝杠旋转动作；所述横梁的两端分别连接于两个所述的第二盒体的上端面，两个所述的第二盒体和所述的横梁组成龙门架形状；

左右传动件，所述左右传动件包括跨接盒、第三滚珠丝杠副、第三驱动机构和加载台；所述跨接盒跨接于两个所述的第二盒体之间，所述第二丝杠贯穿所述跨接盒，所述第二螺母设置于所述第二丝杠和所述跨接盒的连接处；所述第三滚珠丝杠副包括第三丝杠和第三螺母，所述第三丝杠的两端分别通过轴承架设于所述跨接盒的左端板和右端板，所述第三螺母套设于所述第三丝杠；所述第三驱动机构包括第三减速电机和第三皮带传输组件，所述第三减速电机设置于所述右端板，所述第三皮带传输组件连接于所述第三减速电机的输出轴和所述第三丝杠之间，用于驱动所述第三丝杠旋转动作；所述加载台连接于所述第三螺母，用于安装加载机构。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，考虑到丝杠在驱动螺母运作过程中一方面要承受轴向作用力，设备的自重也会给丝杠施加一定的径向作用力，为此，本申请中所述轴承为轴向作用力和径向作用力承载综合性能俱佳的圆锥滚子轴承。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，还包括第二盒体滑移组件，所述第二盒体滑移组件包括第二直线导轨和第二滑槽；所述第二直线导轨平行于所述第一丝杠且设置于所述第一盒体底部，所述第二滑槽设置于所述第二盒体的底端且与所述第二直线导轨配合连接；该设计使得第二盒体在沿着第一盒体作前后滑移时，不仅依靠两盒体侧壁相接触的导向作用，本申请增设第二直线导轨和第二滑槽的配合结构，提升了设备的紧凑性，使得传动可靠性提高。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，还包括第三直线导轨，所述第三直线导轨平行于所述第三丝杠，所述第三直线导轨贯穿所述加载台并将其两端分别固定于所述跨接盒，通过该设置限制了加载台相对于第三丝杠的旋转自由度，同时左右传动可靠性提高。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，所述第一皮带传输组件包括第一同步带和两个第一同步轮，两个所述的第一同步轮分别键连接于所述第一减速电机的输出轴和第一丝杠，所述第一同步带连接于两个所述的第一同步轮之间。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，所述第三皮带传输组件包括第三同步带和两个第三同步轮，两个所述的第三同步轮分别键连接于所述第三减速电机的输出轴和第三丝杠，所述第三同步带连接于两个所述的第三同步轮之间。

进一步的，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，还包括跨接盒滑移组件，所述跨接盒滑移组件包括两根滑轨，两根所述的滑轨均平行于所述第二丝杠且对称设置于所述第二丝杠的两侧，每一根所述的滑轨贯穿所述跨接盒并将其两端分别固定于所述第二盒体的上端板和下端板；上述结构在第二盒体内增设两根滑轨，一方面增强了第二盒体的整体刚性，提升了承受冲击作用力的能力，另一方面，给跨接盒的上下传动过程增设了两条导轨，使得上下传动可靠性和精度更高。

本实用新型一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构与现有技术相比具有以下优点：一方面上下传动件和前后传动件各自均采用相互独立的电机和滚珠丝杠副结构，不仅传动效率提高了，而且能耗和噪音水平均有所降低，此外得益于独立结构设计，使得设备整体结构更为简单；另一方面，从设备三轴各自的传动精度和整体紧凑性、刚性的提升，在每一个传动方向上均增设有二次导向结构。

附图说明

图1为本实用新型一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构结构示意图；

图2为本实用新型一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构中前后传动件结构示意图；

图3为本实用新型一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构中上下传动件结构示意图；

图4为本实用新型一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构中左右传动件结构示意图。

其中：1、底座；2、前后传动件；3、上下传动件；4、左右传动件；5、卧轨单元；6、第一盒体；7、第一滚珠丝杠副；8、第一驱动机构；9、第一丝杠；10、第一螺母；11、圆锥滚子轴承；12、第一减速电机；13、第一皮带传输组件；14、第一同步带；15、第一同步轮；16、立柱单元；17、横梁；18、第二盒体；19、第二滚珠丝杠副；20、第二驱动机构；21、第二丝杠；22、第二螺母；23、第二减速电机；24、联轴器；25、跨接盒；26、第三滚珠丝杠副；27、第三驱动机构；28、加载台；29、第三丝杠；30、第三螺母；31、第三减速电机；32、第三皮带传输组件；33、第三同步带；34、第三同步轮；35、第二直线导轨；36、第二滑槽；37、第三直线导轨；38、滑轨。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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；

需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1～4所示，本实施例提供了一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其包括底座1、前后传动件2、上下传动件3和左右传动件4；

前后传动件2，所述前后传动件2包括两条卧轨单元5，每一条所述的卧轨单元5包括第一盒体6、第一滚珠丝杠副7和第一驱动机构8；两个所述的第一盒体6相互平行地设置于所述底座1上；所述第一滚珠丝杠副7包括第一丝杠9和第一螺母10，所述第一丝杠9的两端分别通过圆锥滚子轴承11架设于所述第一盒体6的前端板和后端板，所述第一螺母10套设于所述第一丝杠9；所述第一驱动机构8包括第一减速电机12和第一皮带传输组件13，所述第一减速电机12设置于所述后端板，所述第一皮带传输组件13连接于所述第一减速电机12的输出轴和所述第一丝杠9之间，用于驱动所述第一丝杠9旋转动作，本实施例中，所述第一皮带传输组件13包括第一同步带14和两个第一同步轮15，两个所述的第一同步轮15分别键连接于所述第一减速电机12的输出轴和第一丝杠9，所述第一同步带14连接于两个所述的第一同步轮15之间；

上下传动件3，所述上下传动件3包括两根立柱单元16和横梁17；每一根所述的立柱单元16包括第二盒体18、第二滚珠丝杠副19和第二驱动机构20；两个所述的第二盒体18分别立设于两个所述的第一盒体6，所述第一丝杠9贯穿所述第二盒体18，所述第一螺母10设置于所述第一丝杠9和所述第二盒体18的连接处；所述第二滚珠丝杠副19包括第二丝杠21和第二螺母22，所述第二丝杠21的两端分别通过圆锥滚子轴承11连接于所述第二盒体18的上端板和下端板，所述第二螺母22套设于所述第二丝杠21；所述第二驱动机构20包括第二减速电机23和联轴器24，所述第二减速电机23设置于所述下端板，所述联轴器24连接于所述第二减速电机23的输出轴和所述第二丝杠21之间，用于驱动所述第二丝杠21旋转动作；所述横梁17的两端分别连接于两个所述的第二盒体18的上端面，两个所述的第二盒体18和所述的横梁17组成龙门架形状；

左右传动件4，所述左右传动件4包括跨接盒25、第三滚珠丝杠副26、第三驱动机构27和加载台28；所述跨接盒25跨接于两个所述的第二盒体18之间，所述第二丝杠21贯穿所述跨接盒25，所述第二螺母22设置于所述第二丝杠21和所述跨接盒25的连接处；所述第三滚珠丝杠副26包括第三丝杠29和第三螺母30，所述第三丝杠29的两端分别通过圆锥滚子轴承11架设于所述跨接盒25的左端板和右端板，所述第三螺母30套设于所述第三丝杠29；所述第三驱动机构27包括第三减速电机31和第三皮带传输组件32，所述第三减速电机31设置于所述右端板，所述第三皮带传输组件32连接于所述第三减速电机31的输出轴和所述第三丝杠29之间，用于驱动所述第三丝杠29旋转动作；所述加载台28连接于所述第三螺母30，用于安装加载机构；本实施例中所述第三皮带传输组件32包括第三同步带33和两个第三同步轮34，两个所述的第三同步轮34分别键连接于所述第三减速电机31的输出轴和第三丝杠29，所述第三同步带33连接于两个所述的第三同步轮34之间；

作为进一步优选方案，如图2所示，本实用新型提供的一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其中，还包括第二盒体滑移组件，所述第二盒体滑移组件包括第二直线导轨35和第二滑槽36；所述第二直线导轨35平行于所述第一丝杠9且设置于所述第一盒体6底部，所述第二滑槽36设置于所述第二盒体18的底端且与所述第二直线导轨35配合连接；该设计使得第二盒体18在沿着第一盒体6作前后滑移时，不仅依靠两盒体侧壁相接触的导向作用，本申请增设第二直线导轨35和第二滑槽36的配合结构，提升了设备的紧凑性，使得传动可靠性提高；

如图4所示，还包括第三直线导轨37，所述第三直线导轨37平行于所述第三丝杠29，所述第三直线导轨37贯穿所述加载台28并将其两端分别固定于所述跨接盒25，通过该设置限制了加载台28相对于第三丝杠29的旋转自由度，同时左右传动可靠性提高；

如图3所示，还包括跨接盒滑移组件，所述跨接盒滑移组件包括两根滑轨38，两根所述的滑轨38均平行于所述第二丝杠21且对称设置于所述第二丝杠21的两侧，每一根所述的滑轨38贯穿所述跨接盒25并将其两端分别固定于所述第二盒体18的上端板和下端板；上述结构在第二盒体18内增设两根滑轨38，一方面增强了第二盒体18的整体刚性，提升了承受冲击作用力的能力，另一方面，给跨接盒25的上下传动过程增设了两条导轨，使得上下传动可靠性和精度更高；

本实施例的工作过程及原理为：当需要试验结构件抗凹性能时，将结构件置于底座1上，驱动两个第一减速电机12同步驱动两根第一丝杠9旋转动作，两根第一丝杠9上的第一螺母10分别驱动两个第二盒体18同步前后移动，同时两个第二减速电机23同步驱动两根第二丝杠21旋转动作，两根第二丝杠21上的第二螺母22同步驱动跨接盒25上下移动至适当高度，直至左右传动件4位于结构件的正上方，最终第三减速电机31驱动第三丝杠29旋转动作，第三丝杠29上的第三螺母30驱动加载台28左右滑移，直至加载台28位于结构件的正上方，待冲击试验。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

最后所要说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改和等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，包括底座、前后传动件、上下传动件和左右传动件；

前后传动件，所述前后传动件包括两条卧轨单元，每一条所述的卧轨单元包括第一盒体、第一滚珠丝杠副和第一驱动机构；两个所述的第一盒体相互平行地设置于所述底座上；所述第一滚珠丝杠副包括第一丝杠和第一螺母，所述第一丝杠的两端分别通过轴承架设于所述第一盒体的前端板和后端板，所述第一螺母套设于所述第一丝杠；所述第一驱动机构包括第一减速电机和第一皮带传输组件，所述第一减速电机设置于所述后端板，所述第一皮带传输组件连接于所述第一减速电机的输出轴和所述第一丝杠之间，用于驱动所述第一丝杠旋转动作；

上下传动件，所述上下传动件包括两根立柱单元和横梁；每一根所述的立柱单元包括第二盒体、第二滚珠丝杠副和第二驱动机构；两个所述的第二盒体分别立设于两个所述的第一盒体，所述第一丝杠贯穿所述第二盒体，所述第一螺母设置于所述第一丝杠和所述第二盒体的连接处；所述第二滚珠丝杠副包括第二丝杠和第二螺母，所述第二丝杠的两端分别通过轴承连接于所述第二盒体的上端板和下端板，所述第二螺母套设于所述第二丝杠；所述第二驱动机构包括第二减速电机和联轴器，所述第二减速电机设置于所述下端板，所述联轴器连接于所述第二减速电机的输出轴和所述第二丝杠之间，用于驱动所述第二丝杠旋转动作；所述横梁的两端分别连接于两个所述的第二盒体的上端面，两个所述的第二盒体和所述的横梁组成龙门架形状；

左右传动件，所述左右传动件包括跨接盒、第三滚珠丝杠副、第三驱动机构和加载台；所述跨接盒跨接于两个所述的第二盒体之间，所述第二丝杠贯穿所述跨接盒，所述第二螺母设置于所述第二丝杠和所述跨接盒的连接处；所述第三滚珠丝杠副包括第三丝杠和第三螺母，所述第三丝杠的两端分别通过轴承架设于所述跨接盒的左端板和右端板，所述第三螺母套设于所述第三丝杠；所述第三驱动机构包括第三减速电机和第三皮带传输组件，所述第三减速电机设置于所述右端板，所述第三皮带传输组件连接于所述第三减速电机的输出轴和所述第三丝杠之间，用于驱动所述第三丝杠旋转动作；所述加载台连接于所述第三螺母，用于安装加载机构。

2.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，所述轴承为圆锥滚子轴承。

3.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，还包括第二盒体滑移组件，所述第二盒体滑移组件包括第二直线导轨和第二滑槽；所述第二直线导轨平行于所述第一丝杠且设置于所述第一盒体底部，所述第二滑槽设置于所述第二盒体的底端且与所述第二直线导轨配合连接。

4.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，还包括第三直线导轨，所述第三直线导轨平行于所述第三丝杠，所述第三直线导轨贯穿所述加载台并将其两端分别固定于所述跨接盒。

5.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，所述第一皮带传输组件包括第一同步带和两个第一同步轮，两个所述的第一同步轮分别键连接于所述第一减速电机的输出轴和第一丝杠，所述第一同步带连接于两个所述的第一同步轮之间。

6.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，所述第三皮带传输组件包括第三同步带和两个第三同步轮，两个所述的第三同步轮分别键连接于所述第三减速电机的输出轴和第三丝杠，所述第三同步带连接于两个所述的第三同步轮之间。

7.根据权利要求1所述的抗凹试验机的法向加载系统传动机构，其特征在于，还包括跨接盒滑移组件，所述跨接盒滑移组件包括两根滑轨，两根所述的滑轨均平行于所述第二丝杠且对称设置于所述第二丝杠的两侧，每一根所述的滑轨贯穿所述跨接盒并将其两端分别固定于所述第二盒体的上端板和下端板。

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