十字滑塊離心式機械激振器的製作方法
2023-07-04 13:10:11 1
專利名稱：十字滑塊離心式機械激振器的製作方法
技術領域：
本發明屬於離心式機械激振器，為一種機械振動發生裝置。
現有的機械激振器主要由按裝在外殼箱體中的帶有偏心質量的旋轉軸組成。利用偏心質量旋轉時的離心力作為激振力，或者利用這種離心力在某一徑向軸線上的投影作為簡諧的激振力。偏心質量可以是固定在旋轉軸上的，也可以是能夠在旋轉軸上作位置調整的，以便調整激振力幅值。激振的角頻率值和軸旋轉的角速度值相同。由於受到軸承、摩擦、噪聲等方面的影響，最高激振頻率受到限制，如需要在激振工作時調整激振力幅值，就需要在正在旋轉的軸上調整偏心質量的位置，調整機構是複雜的。
國家機械委儀器儀表工業局出版的《儀器儀表環境技術和設備手冊》(1988年9月第一版)在第4篇第3章第1節中介紹了兩種用于振動試驗臺的離心式機械激振器。其中一種是用一螺旋套機構把直線運動變為旋轉運動，從而改變二個扇形偏心質量的相對角度來調整激振力;另一種是採用迴轉的活塞油缸來代替扇形偏心塊，利用油壓控制活塞在油缸中的位置的方法來調整激振力。它們的激振角頻率都和它們的驅動軸轉動角速度相同。
C.H柯熱尼柯夫等在《機構》(中譯本，機械工業出版社，1985年3月北京第一版)下冊第11章「振動器和振動防護裝置」中介紹了很多種類的離心式機械激振器，但大部分機構的激振頻率等於驅動軸的驅動角速度。其中
圖11、12所示機構能實現高頻振動，但不能在工作時調整激振力，而且皮帶傳動的中心距有波動，幾個激振器同時工作時，難以保持準確的同步關係。
本發明的目的在於提高離心式機械激振器的最高激振頻率，擴大其工作頻率範圍，簡化激振力幅值的調整機構。
本發明是以如下方式完成的兩根徑向有距離的軸，沿軸向前後配置在激振器外殼箱體上。兩軸之間有一個作為偏心質量的對稱的十字滑塊，滑塊與兩軸端部之間，通過兩個正交的徑向移動副，互相連接。
軸的支承位置可以是固定的，也可以是調節的，以調整兩根軸之間的徑向距離。
顯然，驅動其中任一軸時，此三個構件以相同的角速度轉動。如附圖(1)所示，設兩軸的軸線分別位於O1O2點，徑向距離為2r，滑塊質心位置為P，O1P和O2P為兩移動副的移動軸線，以O1O2的中點為座標原點O。由於兩移動副正交，即O1P⊥O2P，可得O1P2＝X2+(r+Y)2O2P2＝X2+(r-Y)2O1P2+O2P2＝(2r)2X2+Y2＝r2即P點的軌跡為一以O為園心，r為半徑的園。作向徑OP＝r，因為在三角形OPO1中，OO1＝OP＝r，故有θ2＝2θ1及w2＝θ′2＝2w1如驅動任一軸使其以角速度w1轉動，則滑塊質心P以w2＝2w1的角速度繞O點作半徑為r的圓周運動，產生角頻率為2w1的離心激振力F＝mr(2w1)2其中m為滑塊質量。改變2r值，即調節兩軸之間的徑向距離，就可以調整激振力的幅值。
本發明相比現有技術具有如下優點在相同的驅動軸轉動角速度下，本發明可獲得兩倍的激振頻率的激振力，故可提高離心式機械激振器的最高激振頻率，擴大其工作頻率範圍。或者在同樣的激振頻率下，減小工作噪聲。需要調整激振力幅值時，僅需調整軸支承點的位置，不涉及高速轉動機件上的機構調整，故調整機構大為簡單。
附圖(1)為質量塊質心運動的原理圖。在此軸向視圖中，P為質量塊質心，O1O2分別為兩軸的軸線位置，O為O1O2的中點，也是P圓周運動的中心。
附圖(2)附圖(3)為一具體的激振器。附圖(2)為全剖視圖。其中(1)為蝸杆，(2)為蝸輪，(3)為偏心圓盤，(4)為前軸，(5)為外殼箱體，(6)為十字滑塊，(7)為後軸。圖中所示為兩軸處於最大距離時的位置。
下面，結合附圖(2)附圖(3)描述的一個實例來具體解釋本發明如附圖(2)所示，在激振器的外殼箱體(5)的前後箱壁上分別按裝了兩根前後錯開，平行布置的軸，其中後軸(7)用軸承直接支承在後箱壁上。前軸上(4)用軸承按裝在一個徑向偏心距為R的偏心圓盤(3)上，而偏心圓盤支承在後箱壁軸承孔徑向偏心為R的前箱壁孔中。偏心盤的外圓上，裝有蝸輪(2)，與按裝在箱壁上的蝸杆(1)相嚙合。轉動蝸杆，使偏心圓盤在前箱壁孔中轉動，可改變前軸的軸線位置，使前後兩軸的軸線偏移量2r在[O，2R]的範圍內變化。每根軸端部的支叉兩端，有兩個滑動軸承孔，分別和十字滑塊(6)中間的兩根正交的樞軸相連接。
驅動後軸(7)，使其以w1的角速度轉動，則滑塊質心以2w1的角速度繞兩軸中點作半徑為r的圓周運動，產生F＝mr(2w1)2的離心激振力。轉動蝸杆，調節兩軸線徑向距離2r值，即可改變激振力的幅值。
權利要求
1.一種離心式機械激振器，由外殼箱體、軸承部件、旋轉軸和偏心質量塊組成，其特徵在於兩根徑向偏離的軸，沿軸向配置，一個十字滑塊式的偏心質量塊，通過其上的兩個正交的移動副和兩根軸相連接，利用質量塊質心的兩倍於軸轉動角速度的圓周運動產生激振力。
2.按權利要求1規定的機械激振器，其特徵在於具有位置可變動的軸支承，以調節兩軸之間徑向偏離量的方式來調整激振力幅值。
全文摘要
十字滑塊離心式機械激振器，為一種機械振動發生裝置，適用於機械式振動試驗臺，振動給料、夯實，打樁等各種利用振動工作的場合作為激振源。兩根徑向偏離的軸，沿軸向前後配置，一個對稱的十字滑塊，通過其上的兩個正交移動副和兩根軸相聯接。它們以相同的角速度W轉動時，滑塊的質心運動產生角頻率為2W的離心激振力。改變兩軸之間的徑向距離，可以調整激振力的幅值。
文檔編號B06B1/16GK1055130SQ9010170
公開日1991年10月9日 申請日期1990年3月26日 優先權日1990年3月26日
發明者唐升棣 申請人:蘇州試驗儀器廠