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原文传递一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法

专利名称：	一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法
摘要：	本发明公开了一种智能型双工位冷弯试验机及设计方法，所述试验机包括机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述方法包括：根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比；根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定各齿轮齿数及模数；根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离；根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数与调整支棍距离所需脉冲数。
专利类型：	发明专利
申请人：	深圳市太科检测有限公司
发明人：	曾成刚;曾康洋;刘龙;沈益林
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T18:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010098412.9
公开号：	CN111189718A
代理机构：	北京天奇智新知识产权代理有限公司
代理人：	王泽云
分类号：	G01N3/20;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/20
申请人地址：	518053 广东省深圳市南山区深云路13号一楼
主权项：	1.一种智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，包括：机体构件、液压施力装置、电机驱动装置、减速传动装置与支棍调节距离装置；所述机体构件由机体支座和人机交互面板组成；所述液压施力装置由油缸活塞杆和弯心压块组成；所述电机驱动装置由伺服电机和电机杆支架组成；所述减速传动装置由电机杆联轴器、小齿轮、大齿轮和丝杠联轴器组成；所述电机杆联轴器连接伺服电机转动轴和小齿轮转动轴，大齿轮与小齿轮配合构成一对齿轮传动副；所述丝杠联轴器连接大齿轮与双向滚珠丝杠；所述支棍调节装置由左支棍块、右支棍块、丝杠左支撑架、丝杠右支撑架、双向滚珠丝杠、丝杠左固定螺母组成；所述双向滚珠丝杠右端通过丝杠联轴器与大齿轮转动轴连接，左端通过轴承连接丝杠左支撑架；丝杠右支撑架通过轴承与大齿轮转动轴右端连接，丝杠左固定螺母与丝杠螺纹连接，位于丝杠左支撑架右端。 2.如权利要求1所述的智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，所述机体构件中人机交互面板通过螺钉与机体支座的正面相连接；所述人机交互面板还与伺服电机连接；所述液压施力装置中油缸活塞杆与机体支座为一体设置，呈竖直方向，弯心压块通过机械结构嵌套于活塞杆正下方；所述电机驱动装置中伺服电机通过螺栓固定安装于机体支座上；所述电机杆支架开有通孔，并配有轴承连接小齿轮转动轴；所述电机杆支架用于支撑小齿轮转动轴和电机转动轴。 3.如权利要求1所述的智能型双工位冷弯试验机，其特征在于，所述支棍调节装置中左支棍块内带有丝杠母与丝杠母旋向螺纹配合，右支棍块内带有丝杠母与丝杠另一旋向螺纹配合。 4.一种智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述方法包括： A根据冷弯试验机应用场景确定双向滚珠丝杠轴心距离底座高度，确定滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比； B根据冷弯试验机齿轮传动模型，确定大齿轮与小齿轮齿数及模数； C根据冷弯试验机样品钢材的牌号和规格及弯心型号要求，确定弯心直径和支棍距离； D根据冷弯试验机支棍距离要求，确定双向滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数与调整支棍距离所需脉冲数。 5.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述冷弯实验机设计的参数包括：丝杠轴心距离底座高度h，弯心直径D，小齿轮齿数为zx，大齿轮齿数为zd，齿轮模数m，伺服电机单位脉冲转动圈数q，滚珠丝杠导程d，调整支辊距离所需脉冲数N。 6.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述步骤A中确定的双向滚珠丝杠轴心距离底座高度为h，滚珠丝杠、大齿轮、小齿轮、电机转轴角位移比为rout:rd:rx:rin。 7.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述步骤B中各齿轮齿数及模数确定方法为：为保证小尺寸按照小齿数且不小于17齿原则，选取小齿轮齿数为zx，若大齿轮齿数为zd，故齿轮传动运动应满足： rout＝rd rin＝rx rd:rx＝zx:zd 根据大齿轮底部必须高于底座，若两齿轮模数为m,其约束公式如下： m<2h/(zd+2) 为保证齿轮强度，根据齿轮标准模数系列，选出满足所述要求最大模数m。 8.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述步骤C中弯心直径和支棍距离确定方法为：根据钢材样品牌号及直径a，按照弯心压块规格表选取符合要求的弯心，其直径为D，则支棍距离为l，其计算公式按照GB/T 232-2010如下： l＝(D+3a)±0.5a 选取l＝D+3a为支棍距离计算值。 9.如权利要求4所述的智能型双工位冷弯试验机的设计方法，其特征在于，所述步骤D中滚珠丝杠导程、伺服电机单位脉冲转动圈数、调整支棍距离所需脉冲数计算方法为：若滚珠丝杠导程为d，则滚珠丝杠上的丝杠母与其固连的支棍由于双向移动，计算使得支棍距离达到l，丝杠所需转动圈数ns，其计算方法如下： ns＝l/2d 根据齿轮传动的特性，确定伺服电机所需转动圈数nd，其计算公式如下： nd＝(nszd)/zx 若伺服电机单位脉冲转动圈数为q，调整支棍距离所需脉冲数为N，则伺服电机转动圈数关系有计算公式如下： Nd＝qN 按照便于计算伺服电机单位脉冲转动圈数引起的丝杠旋转角度原则，选择适合的电机型号，确定伺服电机单位脉冲转动圈数q，滚珠丝杠导程d，并计算得出调整直辊距离所需脉冲数N。
所属类别：	发明专利