滚珠丝杠副疲劳寿命试验台设计(10)
图4.3 电机与减速箱的结构设计
4.1.2 扭矩传感器的选取
根据上文所算出的扭矩，查询各传感器公司的产品，得出Futek公司trs805型号的扭矩传感器适合本实验台。图4.4为trs805外型，选用此型号size=4类型，额定扭矩 ，最大转数 ，重量 ，精度 ；此传感器可以通过联轴器与减速器的输出轴相连接，进而一起转动，可以较好的测量减速器的输出扭矩。
图4.4 trs805扭矩传感器
如图4.5为其结构设计。
图4.5 扭矩传感器安装结构
图中联轴器之间是通过螺栓与螺母配套使用来连接的，通过联轴器将扭矩传感器安装在减速器输出轴与丝杠之间，使传感器在试验台运行时，可以准确的监测减速器输出扭矩，进而分析输出扭矩的变化对试验台所测的螺母摩擦扭矩及其预紧力和温升、噪声等性能指标的影响。
4.2 丝杠前支架及尾架设计
4.2.1 丝杠支撑架的设计
本实验台丝杠的安装采用“一端固定、一端支撑”的方式，此方式可避免或减少丝杠因自重而出现的弯曲，同时丝杠热变形可以自由的向一端伸长，同时，此试验台丝杠转速并不需很大，所选丝杠安装方式可承受由于丝杠转动带来的力及振动。
丝杠支撑架用来支撑着丝杠的两端，具有高刚性、高精度的稳定的回转性能，允许丝杠自由稳定转动的结构。此结构要求主轴定位可靠，同心度误差小，可使丝杠稳定的转动，设计出如图4.6所示前支架结构，图4.7为尾架结构，丝杠两端的支撑架用相同的结构，图4.8为这丝杠支架的二文剖视图。
图4.6 前支架结构 图4.7 尾架结构
图4.8 支架二文剖视图
丝杠支架中通过锥形套及锥形筒的配合使用，提高支架的定心精度，锥面间的摩擦作用，使整体结构紧凑、精度高及安装拆卸方便。
对于尾架底板与床身连接处，滑动导轨截面的形状基本形状主要有平面形和三角形，平面形导轨的特点：制造简单、承载能力大、刚度高、热变形后仍能接触；三角形导轨的特点：磨损后能自动补偿，导向性能好。因此，平面导轨有较大承载能力，摩擦损失小；用三角形导轨导向精度高，综合这两种导轨的优点，本实验台的尾架底座在床身上的导轨采用三角形和平面滑动导轨相组合的方式，如图4.9图所示。
图4.9尾架结构中，其底座的螺钉是反过来安装的，在底座下的机床挖T形槽，螺钉的头部放置于T形槽内，安装方式如图，螺钉可以在T形槽内移动，所以底座可以按照丝杠长度的要求，沿着导轨移动其位置，拧紧螺母可固定尾架的位置，达到试验台可进行试验的要求。
图4.9 尾架结构
4.2.2 丝杠支撑架的改进
最初所设计的尾架放置在导轨上面，沿着导轨可以移动，如图4.10所示，经讨论，将尾架底座放于导轨上会增大尾架同轴度误差，因为此底座会有一定的制造误差，加上导轨与底座的连接有一定的误差，试验台运行时振动的影响，会导致尾架与机床间的中心距误差大，这样会使丝杠装配不理想，实验测量结果精度不高；于是设计了如图4.11的结构，将底座直接安装于床身上，减少了尾架的中心距误差，使实验结果精度相对要高。此外，初定结构中的拧紧结构不易设计，而现定结构解决了这个问题，4.2.1小节有对现定结构底座拧紧方式的介绍。
图4.10 初定结构 图4.11现定结构