欢迎来到上海荷效壹科技有限公司网站!
咨询热线

15651013786

当前位置:首页  >  产品中心  >  试验机  >  传动系统总成效率试验机  >  传动/制动效率测试机

传动/制动效率测试机

简要描述:本反式行星滚柱丝杠传动效率测试机其核心功能是测量正/反向传动效率(η₁、η₂)分析导程(P)、直径(d)、负载(F)、转速(n)对效率的影响,验证润滑条件、摩擦系数对效率的修正作用。

  • 产品型号:
  • 厂商性质:生产厂家
  • 更新时间:2026-01-08
  • 访  问  量: 18

详细介绍

 一、 主要技术指标

最大轴向力:8000N(可扩展至10,000N)

最高转速:5000rpm(可定制高速版本)

效率测量精度:±0.5%

重复性误差:≤1%

位移测量精度:0.001mm (μm级)分辨率

位移运行范围:30~300mm

测温监测范围:0~150℃ 超温报警

效率测量波动:±1%

反驱力测量波动:±1%

回差测量波动:±1%

动态扭矩分段选配:0.001nm~1nm  1~5nm  5~20nm

二、传动效率计算模型

1. 公式推导

根据用户提供的公式,建立双向传动效率模型:

驱动效率(正向传动)

η1​=2π⋅Mt​⋅1000F⋅P​⋅η理论​

修正效率(实际工况)

ηp​=η1​⋅K修正​

反向传动效率(回程效率):

η2​=F⋅PMt​⋅2π​⋅η理论−1​

参数关联

导程(P:与效率正相关(P↑ → η↑),但承载力下降

直径(d:与承载力正相关(d↑ → F↑),但效率下降

螺纹升角(λ:升角范围8°~12°λ=arctan(P/(πd))

摩擦系数(μ:滚动摩擦系数0.003~0.005,润滑不良时μ↑→η↓

2. 关键修正系数

影响因素

修正系数范围

典型值

润滑状态

0.9~1.2

1.0

负载率(F/F_max

0.8~1.0

0.9

转速(n

0.95~1.05

1.0

三、核心组件选型及依据

1. 驱动系统

组件

型号

品牌

规格参数

选型依据

伺服电机

REXROTH MS2N 110

博世力士乐

额定功率75kW,扭矩180N·m

高功率密度,适配5000rpm

行星减速机

Nabtesco RV-E2AT30

纳博特斯克

减速比1:30,额定扭矩570N·m

高刚性,零背隙

联轴器

KTR Rigid 25

KTR

扭矩200N·m,转速6000rpm

高动态响应,抗扭性能优异

2. 加载系统

组件

型号

品牌

规格参数

选型依据

电动缸

Parker RGM-5000

埃斯顿

推力50kN,速度500mm/s

高负载,长行程(1000mm

力传感器

Interface SML-200

英斯特朗

量程50kN,精度±0.5%

支持动态加载

3. 测量系统

组件

型号

品牌

规格参数

选型依据

扭矩传感器

HBM T22/200NM

HBM

量程200N·m,精度±0.5%

高分辨率(0.0001N·m

编码器

Renishaw RESOLUTE

雷尼绍

绝对式,分辨率0.001°

同步测量转速与转角

温度传感器

Omega PT100

欧米茄

测量范围-200~+600℃,精度±0.1℃

实时监测温升

4. 控制系统

组件

型号

品牌

规格参数

选型依据

PLC

Siemens S7-1516

西门子

32DI/32DOEtherCAT总线

高速数据处理能力

HMI

Weintek MT8151

威纶通

15英寸触摸屏,多语言支持

可视化参数调节

数据采集卡

NI PCIe-6341

美国国家仪器

16AI250kS/s采样率

高精度信号采集

 

四、工作原理与控制策略

1. 工作流程

正向驱动模式

伺服电机通过减速机驱动丝杠旋转(输入扭矩M_t

电动缸施加轴向力F,推动丝杠螺母直线运动

测量输入扭矩、转速、输出力及位移

反向回程模式

电动缸拉动螺母反向运动,丝杠被动旋转

测量反向扭矩、转速及输出力

2. 控制算法

闭环控制

速度环PID调节电机转速(目标值:0~5000rpm

力环PI调节电动缸推力(目标值:0~8000N

效率计算

ηp​=Mt​⋅ωF⋅v​⋅100%

v=n⋅P/(2π)(线速度)

ω=2πn/60(角速度)

3. 自动化测试序列

参数配置:通过HMI设定导程(P)、负载(F)、转速(n)等参数

数据采集:实时记录扭矩、转速、力、温度等信号

效率分析:生成η-Fη-nη-P曲线,计算修正系数K

五、结构设计与加工工艺

1. 机械结构

模块

结构特点

材料

加工要求

机架

高强度铸铁一体铸造,抗振设计

HT300

粗加工后时效处理

丝杠支撑

双列推力球轴承+圆锥滚子轴承

SKF

预紧力可调,轴向跳动≤0.01mm

对中机构

激光对中仪+液压调整装置

石英玻璃

同轴度误差≤0.02mm

2. 关键工艺

丝杠加工

采用磨削工艺(Ra≤0.4μm),确保螺纹升角精度(λ±0.5°

表面镀层处理(TiNDLC),降低摩擦系数

装配工艺

动平衡校正(转速≥3000rpm时振动值≤1.5mm/s

模块化组装,支持丝杠快速更换(更换时间≤30分钟)

 

产品咨询

留言框

  • 产品:

  • 您的单位:

  • 您的姓名:

  • 联系电话:

  • 常用邮箱:

  • 省份:

  • 详细地址:

  • 补充说明:

  • 验证码:

    请输入计算结果(填写阿拉伯数字),如:三加四=7