彎扭耦合共振式振動時效裝置的製作方法

2023-07-19 11:29:11 3

專利名稱：彎扭耦合共振式振動時效裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械加工技術領域的一種振動時效裝置，特別是一種彎扭耦合共振式振動時效裝置。
背景技術：
振動時效處理是工程材料常用的一種消除其內部殘餘應力的方法，通過振動，使工件內部殘餘的內應力和附加的振動應力的矢量達到或超過材料屈服強度的時候，材料發生微量的塑性變形，從而使材料的內應力得以鬆弛和減輕。與熱時效相比，振動時效具有投資少、見效快、運行費用低和有利於環保等優點。因此，振動時效這一高新技術具有廣泛的應用前景。現有的振動時效裝置的激振頻率遠小於高剛度工件的固有頻率。由于振動時效的激振器受電機轉速和偏心輪機構最大轉速的限制，其激振頻率都小於200Hz。但工程上許多高剛度工件的最低固有頻率遠遠高於現行激振器的激振頻率，導致這些工件無法在激振器作用下產生主共振和相應的動應力，因而不能採用振動時效消除其殘餘應力。這是振動時效技術發展幾十年來未能解決的棘手問題，嚴重製約了振動時效技術的應用範圍。
發明內容本實用新型的目的是提供一種彎扭耦合共振式振動時效裝置，克服傳統大剛度工件振動時效不能處理的不足，使大剛度工件在具有附加偏心質量的旋轉中產生彎扭耦合共振，實現振動時效消減殘餘應力的目的。本實用新型通過以下技術方案達到上述目的一種彎扭耦合共振式振動時效裝置，包括工作檯、可調速主傳動系統、偏心質量和增扭裝置。所述工作檯由機座、定支撐臺、滑動臺、絲槓、機座擋板和滑動臺調節盤裝配而成。 定支撐臺固定在機座上，定支撐臺上安裝有定支撐滑動軸承，用來支撐工件，滑動臺安置在滑動導軌上，其上有滑動臺支撐軸承，絲槓一端與定支撐臺連接，另一端穿過滑動臺和機座擋板連接，機座擋板上安裝有滑動臺調節盤，通過調節滑動臺調節盤，使滑動臺在滑動導軌上精確滑動，滿足不同長度工件的支撐要求。所述可調速主傳動系統由電機、電動機聯軸節、減速機、主聯軸節、萬向連軸器和工件夾持裝置裝配而成。電機安裝在機座上，通過電動機聯軸節與減速機連接，減速機輸出端通過主聯軸節與萬向連軸器連接，萬向連軸器另一端與工件夾持裝置連接，工件夾持裝置鎖緊工件，當電機按設定速度運行時，可調速主傳動系統末端工件夾持裝置即可帶動工件轉動。所述偏心質量安裝在工件上，可根據不同工件和振動時效要求選擇不同偏心質量和安放位置。所述增扭裝置固定在滑動臺上，通過調節增扭裝置，使工件獲得達到彎扭共振所需要的相應的扭矩。
彎扭耦合共振式振動時效裝置工作時，先通過計算，測得工件達到彎扭耦合共振時所需的轉速、偏心質量大小和扭矩，根據計算結果，設定電機轉速以及偏心質量的大小和安放位置，同時根據計算結果，調整增扭裝置，使其提供所需扭矩。根據工件長度，調節滑動臺調節盤，使滑動臺沿滑動導軌做相應移動，保證工件順利安裝在工作檯上。啟動電機，在工件夾持裝置的帶動下，使有偏心質量的工件旋轉發生彎扭耦合共振，達到消除殘餘應力的目的。本實用新型能解決的技術問題是採用彎扭耦合共振原理，利用有偏心質量的工件旋轉時產生彎扭耦合共振的特性來消除其殘餘應力，解決傳統大剛度工件振動時效不能處理等問題，達到對大剛度工件高效、高質量的振動時效處理。本實用新型的突出優點在於1.利用彎扭耦合共振來消除工件殘餘應力，能夠有效解決現有振動時效裝置不能實現對高剛度、高固有頻率工件進行振動時效處理的難題。2.由於採用電機驅動，不僅環保，而且由於偏心質量、對工件施加的扭矩、滑動臺均可調，使此種振動時效裝置應用範圍廣，可以處理不同工件。

圖1為本實用新型所述彎扭耦合共振式振動時效裝置的結構示意圖。圖2為本實用新型所述工作檯的結構示意圖。圖3為本實用新型所述偏心質量的結構示意圖。圖4為本實用新型所述可調速主傳動系統的結構示意圖。
具體實施方式
以下通過附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。本實用新型所述彎扭耦合共振式振動時效裝置，包括工作檯、可調速主傳動系統、 偏心質量10和增扭裝置12。對照圖1和圖2，所述工作檯由機座1、定支撐臺18、滑動臺15、絲槓17、機座擋板 13和滑動臺調節盤14組成。定支撐臺18固定在機座1上，定支撐臺18上安裝有定支撐滑動軸承8，用來支撐工件9，滑動臺15安置在滑動導軌16上，其上有滑動臺支撐軸承11，絲槓17 —端與定支撐臺18連接，另一端穿過滑動臺15與機座擋板13連接，機座擋板13上安裝有滑動臺調節盤14，通過滑動臺調節盤14來調節滑動臺15，使滑動臺15在滑動導軌 16上精確滑動，滿足支撐不同長度工件的要求。對照圖1和圖4，所述可調速主傳動系統由電機2、電動機聯軸節3、減速機4、主聯軸節5、萬向連軸器6和工件夾持裝置7組成。電機2安裝在機座1上，通過電動機聯軸節 3與減速機4連接，減速機4輸出端通過主聯軸節5與萬向連軸器6連接，萬向連軸器6另一端與工件夾持裝置7連接，工件夾持裝置7鎖緊工件9，當電機2按設定速度運行時，可調速主傳動系統末端工件夾持裝置7即可帶動工件9轉動。對照圖1和圖3，所述偏心質量10安裝在工件9上，可根據不同工件和振動時效要求選擇不同偏心質量和安放位置。
對照圖1和圖2，所述增扭裝置12固定在滑動臺15上，通過調節增扭裝置12，使工件9獲得達到彎扭共振所需要的相應的扭矩。彎扭耦合共振式振動時效裝置工作時，先通過計算，測得工件9達到彎扭耦合共振時所需的轉速、偏心質量10大小和扭矩，根據計算結果，設定電機2轉速以及偏心質量10 的大小和安放位置，同時根據計算結果，設定增扭裝置12，使其提供所需扭矩。根據工件9 長度，通過調節盤14來調節滑動臺15，使滑動臺15沿滑動導軌16做相應移動，保證工件9 順利安裝在工作檯上。啟動電機2，使有偏心質量10的工件9旋轉，進而使工件9發生彎扭耦合共振，達到消除殘餘應力的目的。本實用新型利用有偏心質量10的工件9旋轉時產生彎扭耦合共振的特性來消除其殘餘應力，解決傳統大剛度工件振動時效不能處理等問題，達到對大剛度工件高效、高質量的振動時效處理。有偏心質量10的工件9轉動，當扭轉振動和彎曲振動會相互加強時，發生彎扭耦合共振。本實用新型就是利用這一方法消除高剛度工件的殘餘應力。
權利要求1. 一種彎扭耦合共振式振動時效裝置，包括工作檯、可調速主傳動系統、偏心質量和增扭裝置，其特徵在於所述工作檯由機座、定支撐臺、滑動臺、絲槓、機座擋板和滑動臺調節盤組成，定支撐臺固定在機座上，定支撐臺上安裝有定支撐滑動軸承，滑動臺安置在滑動導軌上，其上有滑動臺支撐軸承，絲槓一端與定支撐臺連接，另一端穿過滑動臺和機座擋板連接，機座擋板上安裝有滑動臺調節盤，所述可調速主傳動系統由電機、電動機聯軸節、減速機、主聯軸節、萬向聯軸器和工件夾持裝置組成，電機安裝在機座上，通過電機聯軸節與減速機連接，減速機輸出端通過主聯軸節與萬向聯軸器連接，萬向聯軸器另一端與工件夾持裝置連接，工件夾持裝置鎖緊工件，所述偏心質量安裝在工件上，增扭裝置固定在滑動臺上。
專利摘要一種彎扭耦合共振式振動時效裝置，包括工作檯、可調速主傳動系統、偏心質量和增扭裝置。所述工作檯包括機座、定支撐臺、滑動臺、絲槓、機座擋板和滑動臺調節盤，定支撐臺固定在機座上，滑動臺置於滑動導軌上，工件在定支撐臺和動支撐臺滑動軸承支撐下旋轉，通過移動滑動臺滿足不同長度工件支撐要求。所述可調速主傳動系統包括電機、電動機聯軸節、減速機、主聯軸節、萬向聯軸器和工件夾持裝置，電機轉速可調。所述偏心質量安裝在工件上，可根據要求選擇不同大小的偏心質量和安放位置。所述增扭裝置安裝在動支撐臺上，根據不同要求進行調節，使工件獲得相應的扭矩。本實用新型能有效解決大型高剛度工件難進行振動時效處理的難題。
文檔編號C21D10/00GK202039105SQ20112012125
公開日2011年11月16日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者張 林, 李巖舟, 潘宇晨, 王紅州, 蔡敢為, 鄧培 申請人:廣西大學