一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置的製作方法

2023-06-15 06:21:46

專利名稱：一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種產生能夠隨機振動且振幅和能量可調節的機械式激振裝置，主要 應用於機電產品試驗時產生隨機振動的力學環境實驗條件。
背景技術：
在對機電產品進行性能檢測時，常常需要按照相關標準實施隨機振動試驗。就激 振源的不同而言，有機械式、電動式、電液式三類激振裝置。儘管機械式激振裝置相比其他 兩類激振裝置具有價格低廉、可無專用地基、維護使用簡單的優點，但是其振動波形簡單、 振動幅度固定的缺點限制了機械式激振裝置的使用範圍。例如目前常見的機械式簡諧振 動激振裝置只能產生簡諧振動波形，不能滿足機電產品性能檢測時實施隨機振動試驗的要 求。為此，本發明提出一種具有冗餘自由度的機械式激振裝置，能夠產生隨機振動，且振幅 和能量可調節。

發明內容
技術問題針對目前機械式簡諧振動激振裝置振動波形簡單、振動幅度固定的缺 點，提出一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，這是一種多連杆-滑塊機構， 具有冗餘自由度，可實現工作檯隨機振動。通過調節活動支座的位置、選用不同剛度的彈 簧、調節驅動曲柄的轉速，能夠改變隨機振動的振幅和能量。技術方案①採用多連杆_滑塊機構，由於其具有的冗餘自由度性質，能夠產生隨 機運動，可將驅動曲柄勻速轉動經過多連杆-滑塊機構變換為工作檯隨機振動。②設計支 座移動機構，實現工作檯隨機振動振幅可調節。③在滑塊和工作檯之間通過導柱-導套組 合保障工作檯往復運動，在導柱-導套組合外部套裝彈簧以緩衝整個系統的衝擊，同時擴 展工作檯隨機振動的頻帶。機械式隨機振動激振裝置組成元件依次為驅動曲柄-小連 杆_多接點連杆_上連杆_滑塊_導柱-導套-彈簧-工作檯，其工作過程為電機驅動曲 柄勻速轉動一連杆平面運動一滑塊往復運動一導柱導套一工作檯往復運動。有益效果通過振幅可調節的多連杆-滑塊機構，改善機械式簡諧激振裝置振 動波形簡單、振動幅度固定的不足，使機械式激振裝置產生隨機振動，且振幅和能量均可 調節。本發明若以中間檔位為基準，在低檔位時振幅和能量減幅可分別達到38. 和 42. 1%，在高檔位時振幅和能量增幅可分別達到63. 7%和45. 4%。


圖1是本發明的原理圖。圖1中有固定支座(1)，驅動曲柄(2)，銷軸(3)，小連杆(4)，銷軸(5)，多接點連 杆(6)，銷軸(7)，上連杆(8)，銷軸(9)，滑塊(10)，彈簧(11)，工作檯(12)，導套(13)，導柱 (14)，機座(15)，滑套(16)，搖臂(17)，活動支座(18)。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖對本發明作進一步詳細說明，本技術實際應用不局限於本 實施例。參照圖1，電機和驅動曲柄(2)的驅動軸端同軸連接安裝，驅動曲柄⑵作勻速轉 動，經過多連杆-滑塊機構的傳導，在工作檯(12)處實現隨機振動。參照圖1，多接點連杆(6) —端通過銷軸(5)連接到小連杆⑷，另一端穿過滑套 (16)並可在滑套內滑動，多接點連杆(6)的中間部分與上連杆(8)的一端通過銷軸(7)鉸 接在一起，上連杆⑶另一端通過銷軸(9)與滑塊(10)連接，滑塊(10)裝在機座(15)上 的軌道中並能沿軌道作滑動，在滑塊(10)上表面通過螺栓裝有四個導柱(14)，與之相對應 的在工作檯(12)下表面通過螺栓裝有四個導套(13)，形成導柱-導套組合，在導柱-導套 組合外部套裝彈簧(11)。在電機的作用下，驅動曲柄(2)的旋轉運動通過小連杆(4)傳到 多接點連杆(6)，多接點連杆(6)作平面運動，帶動上連杆(8)運動，從而使滑塊(10)沿機 座(15)的軌道作振動，滑塊(10)與工作檯(12)之間的導柱-導套組合保障工作檯(12)往 復運動，導柱-導套組合外部的彈簧(11)緩衝了部件之間的衝擊，同時擴展了工作檯(12) 隨機振動的頻帶。參照圖1，活動支座(18)固定在機座(15)上，在機座上設置不同的活動支座安裝 位置。通過調節活動支座(18)的位置、選用不同剛度的彈簧(11)、調節驅動曲柄(2)的轉 速，可設置多個檔位有級調整振動振幅和能量，便可實現振幅和能量的有級可調節。
權利要求
1.一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，其特徵在於激振裝置主要 由固定支座(1)、驅動曲柄O)、小連杆G)、多接點連杆(6)、上連杆(8)、滑塊(10)、彈簧 (11)、工作檯(12)、導套(13)、導柱(14)、機座(15)滑套(16)、搖臂(17)、活動支座(18)及 各連杆連接部位的銷軸等組成；固定支座(1)採用螺栓固定在機座(1 上，驅動曲柄(2) 與小連杆(4)採用銷軸(3)連接，多節點連杆(6) —端與小連杆(4)採用銷軸(5)連接，另 一端裝在滑套(16)中，中間部分接點通過銷軸(7)與上連杆(8)連接，上連杆(8)的另一端 與滑塊(10)通過銷軸(9)連接；滑塊(10)位於機座(1 上的垂直軌道內，滑塊(10)的上 表面與工作檯(12)下表面分別裝有導柱(14)和導套(13)，導套(13)外部套裝彈簧(11)。
2.根據權利要求1所述的一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，其特徵 在於電機帶動驅動曲柄(2)勻速轉動，經過多連杆-滑塊機構變換為工作檯(12)往復運 動，整個系統具有冗餘自由度。
3.根據權利要求1所述的一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，其特徵 在於活動支座(18)的位置可調節。
4.根據權利要求1所述的一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，其特徵 在於四根導柱(14)通過螺栓裝在滑塊(10)的上表面，在工作檯(12)下表面通過螺栓安 裝四副導套(13)與之相配合。
5.根據權利要求1所述的一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，其特徵 在於在滑塊(10)與工作檯(12)之間的四個導柱-導套組合外表面套裝四根彈簧(11)， 各彈簧具有相同的參數。
全文摘要
本發明公開了一種振幅和能量可調節的機械式隨機振動激振裝置，主要由固定支座、驅動曲柄、小連杆、多接點連杆、上連杆、滑塊、導柱、導套、彈簧、工作檯、滑套、搖臂、活動支座和機座等組成。裝置具有冗餘自由度，電機帶動驅動曲柄勻速轉動，經過多連杆-滑塊機構變換為工作檯往復運動。通過調節活動支座的位置、選用不同剛度的彈簧、調節驅動曲柄的轉速，可設置多個檔位有級調整振動振幅和能量。通過位於滑塊與工作檯之間的導柱-導套組合保障工作檯往復運動，在導柱-導套組合外部套裝彈簧以緩衝整個系統的衝擊，同時擴展了工作檯隨機振動的頻帶。
文檔編號B06B1/10GK102125910SQ20101057588
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月7日 優先權日2010年12月7日
發明者張雨, 文少波 申請人:南京工程學院