專利名稱：一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械激振裝置，尤其是用于車(chē)輛減振器性能試驗(yàn)用的機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置。
背景技術(shù)：
車(chē)輛減振器試驗(yàn)臺(tái)要求提供按規(guī)定速度和振幅的簡(jiǎn)諧(正弦)激振功能，國(guó)外生產(chǎn)該類(lèi)試驗(yàn)臺(tái)的公司均采用基于液壓伺服閥控制的液壓伺服油缸實(shí)現(xiàn)正弦激振，如美國(guó) MTS及英國(guó)Piston。但基于液壓伺服控制的試驗(yàn)臺(tái)成本高，尤其進(jìn)口液壓伺服試驗(yàn)臺(tái)價(jià)格更加昂貴。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的減振器試驗(yàn)臺(tái)通常采用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)近似代替正弦機(jī)構(gòu)，這種替代的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是引入了運(yùn)動(dòng)誤差，當(dāng)連桿長(zhǎng)度與曲柄長(zhǎng)度之比為10時(shí)， 引入的運(yùn)動(dòng)誤差約為5%。此外，由于連桿作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)，它的質(zhì)心加速度和角加速度會(huì)導(dǎo)致周期性的振動(dòng)力和力矩，會(huì)加速構(gòu)件的磨損和疲勞失效。之所以目前絕大多數(shù)試驗(yàn)臺(tái)不直接采用正弦機(jī)構(gòu)而是用曲柄滑塊機(jī)構(gòu)來(lái)近似替代，原因是傳統(tǒng)的機(jī)械式正弦機(jī)構(gòu)引入滑動(dòng)摩擦，滑動(dòng)副存在間隙且易磨損而影響使用壽命。近年來(lái)國(guó)內(nèi)有單位開(kāi)始研制機(jī)械式正弦驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)明專利”滾動(dòng)摩擦正弦機(jī)構(gòu)”(ZL200610050331. 1)和發(fā)明專利“一種采用正弦裝置的車(chē)輛減振器試驗(yàn)臺(tái)”(申請(qǐng)?zhí)?201010122290. 9)公開(kāi)了一種純滾動(dòng)摩擦正弦機(jī)構(gòu)，其采用標(biāo)準(zhǔn)的直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副取代傳統(tǒng)正弦機(jī)構(gòu)的滑動(dòng)副，避免了滑動(dòng)副正弦機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題。但是該機(jī)構(gòu)環(huán)節(jié)較多，運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量較大且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置。為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，包括驅(qū)動(dòng)軸13、圓盤(pán)5、偏心軸9、激振環(huán)6、軸承副7、激振軸1、軸承套4和機(jī)座3 ；所述圓盤(pán)5與驅(qū)動(dòng)軸13同軸連接；所述偏心軸9與圓盤(pán)5偏心安裝；所述激振環(huán)6上設(shè)有一貫通的腰形槽孔6a，所述腰形槽孔6a與安裝在偏心軸9上的軸承副7接觸，所述激振環(huán)6通過(guò)螺釘10和圓錐銷(xiāo)11與所述激振軸1固連成一體，所述的激振軸1安置在內(nèi)設(shè)有軸承套4和上設(shè)有端蓋2的機(jī)座3中。上述所述的激振環(huán)6上的腰形槽孔6a是由左右兩個(gè)半圓孔與上平面6b和下平面 6c兩個(gè)平行平面相切而成，在所述上平面6b后側(cè)1/2 —段設(shè)有一上抬面6d，在所述下平面 6c前1/2 —段設(shè)有一下沉面6e。上述所述的軸承副7由兩個(gè)套裝在偏心軸9上的前軸承7a和后軸承7b組成，所述前軸承7a和后軸承7b內(nèi)圈之間設(shè)置一內(nèi)隔套12，所述前軸承7a外圈與所述上平面6b 接觸，所述后軸承7b與所述下平面6c接觸。上述所述軸承套4內(nèi)孔壁上還上下設(shè)有環(huán)槽一如和環(huán)槽二 4c，所述環(huán)槽一如和環(huán)槽二 4c之間通過(guò)螺旋槽4b相連。本發(fā)明的一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其優(yōu)點(diǎn)和有益效果主要體現(xiàn)在本發(fā)明的創(chuàng)新之處是用簡(jiǎn)潔的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)純滾動(dòng)正弦規(guī)律運(yùn)動(dòng)，即通過(guò)激振環(huán)上的水平環(huán)槽孔與偏心軸上各自單邊受力的一對(duì)軸承，使得偏心軸隨圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸承與激振環(huán)的上下接觸面之間為純滾動(dòng)摩擦。本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，激振軸與激振環(huán)為可拆卸的一體化結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)高度，垂直運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)重量較輕及成本低的特點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的正視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖中1、激振軸，2、端蓋，3、機(jī)座，4、軸承套，4a、環(huán)槽一，4b、螺旋槽，4c、環(huán)槽二， 5、圓盤(pán)，6、激振環(huán)，6a、腰形槽孔，6b、上平面，6c、下平面，6d、上抬面，6e、下沉面，7、軸承副， 7a、前軸承，7b、后軸承，8、彈性擋圈，9、偏心軸，10、螺釘，11、圓錐銷(xiāo)，12、內(nèi)隔套，13、驅(qū)動(dòng)
軸ο
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)本發(fā)明用于車(chē)輛減振器試驗(yàn)臺(tái)為具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例圖1表示了某車(chē)輛減振器試驗(yàn)臺(tái)的正弦激振機(jī)構(gòu)，包括圓盤(pán)5、偏心軸9、彈性擋圈 8、軸承副7、激振環(huán)6、激振軸1、軸承套4、機(jī)座3和端蓋2 ；偏心軸9與圓盤(pán)5按所要求的偏心距e連接固定，激振環(huán)6與激振軸1有兩個(gè)圓錐銷(xiāo)11定位并用螺釘10固連成一體，使激振環(huán)6的腰形槽孔6a的上下平面(6b、6c)與激振軸1的軸線C保持垂直。當(dāng)圓盤(pán)5勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，偏心軸9的中心線B繞圓盤(pán)5中心線A按圓周軌跡D旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)軸承副7和激振環(huán)6帶動(dòng)激振軸1作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這時(shí)激振軸1的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為以偏心距e為半徑的正弦運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)振幅為偏心距e的2倍。圖2為圖1的A-A剖視圖，圓盤(pán)5與驅(qū)動(dòng)軸13同軸連接，驅(qū)動(dòng)軸13采用變頻減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由軸承支撐安裝。套裝在偏心軸9的軸承副7由前軸承7a和后軸承7b組成，兩軸承間裝有一內(nèi)隔套12，使前軸承7a和后軸承7b相互分離，在偏心軸9端部設(shè)有彈簧擋圈 8使兩軸承軸向固定。激振環(huán)6上設(shè)有一貫通的腰形槽孔6a與安裝在偏心軸9上的軸承副7接觸，為了使兩個(gè)軸承在在隨偏心軸9轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與激振環(huán)6的相對(duì)左右滑動(dòng)為純滾動(dòng)，對(duì)激振環(huán)6的腰形槽6a形狀進(jìn)行了處理，將前軸承7a所對(duì)的下平面6c (1/2寬度)向下加工一小段距離， 形成下沉面6e，使前軸承7a脫離與下平面6c接觸，而只與上平面6b接觸；同理，將后軸承 7b所對(duì)的上平面6b (1/2寬度)向上加工一小段距離，形成上抬面6d，使后軸承7b脫離與上平面6b接觸，而只與下平面6c接觸，且每個(gè)軸承與腰形槽孔6a為單邊接觸，即前軸承7a 的外圈與上平面6b接觸，后軸承7b的外圈與下平面6c接觸。這樣，當(dāng)激振軸1上行時(shí)，由前軸承7a施力，當(dāng)激振軸1下行時(shí)，由后軸承7b施力。前后軸承各自承受單向載荷，軸承在受載狀態(tài)下與激振環(huán)腰形孔6a的上、下平面6b、6c之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)為純滾動(dòng)。軸承套4與機(jī)座3之間為小過(guò)盈配合，端蓋2的作用是保持軸承套4軸向固定。 為了使軸承套4與激振軸1之間保持良好的潤(rùn)滑，之間的配合為間隙配合，軸承套4材料采用錫青銅6-6-3或其它耐磨材料，在軸承套4內(nèi)孔上部和下部各加工出環(huán)槽一如和環(huán)槽二 4c,并在兩個(gè)環(huán)槽之間用螺旋槽4b連接，起存油作用，可使激振軸1在上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)與軸承套4的內(nèi)孔之間產(chǎn)生油膜，增強(qiáng)潤(rùn)滑效果，減少磨損，提高使用壽命。圓盤(pán)5的直徑設(shè)計(jì)的較大，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量起飛輪作用，對(duì)載荷波動(dòng)產(chǎn)生的速度變化能夠起穩(wěn)定作用。為了使激振軸1在上下運(yùn)動(dòng)中不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，還應(yīng)設(shè)置激振軸的防偏裝置(圖中省略)。工作過(guò)程為由變頻調(diào)速電機(jī)(圖中省略)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸13勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)圓盤(pán)5 帶動(dòng)偏心軸9繞圓盤(pán)5軸線作偏心轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)安裝于偏心軸9上的軸承副7向與激振環(huán)6 連于一體的激振軸1施力，使之產(chǎn)生正弦激振。根據(jù)正弦機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，當(dāng)偏心軸9上的軸承副7靠近激振環(huán)6左右兩端時(shí)垂直速度最大，所施加的激振力最大；而當(dāng)軸承副7位于激振環(huán)6中部時(shí)，為位移變向位置，速度為零，所受力也最小。
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，其特征在于包括驅(qū)動(dòng)軸(13)、圓盤(pán)(5)、偏心軸(9)、激振環(huán)(6)、軸承副(7)、激振軸(1)、軸承套(4)和機(jī)座(3)；所述圓盤(pán)(5)與驅(qū)動(dòng)軸(13)同軸連接；所述偏心軸(9)與圓盤(pán)( 偏心安裝；所述激振環(huán)(6)上設(shè)有一貫通的腰形槽孔 (6a)，所述腰形槽孔(6a)與安裝在偏心軸(9)上的軸承副(7)接觸，所述激振環(huán)(6)通過(guò)螺釘(10)和圓錐銷(xiāo)(11)與所述激振軸(1)固連成一體，所述的激振軸(1)安置在內(nèi)設(shè)有軸承套(4)和上設(shè)有端蓋O)的機(jī)座(3)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，其特征在于所述的激振環(huán)(6) 上的腰形槽孔(6a)是由左右兩個(gè)半圓孔與上平面(6b)和下平面(6c)兩個(gè)平行平面相切而成，在所述上平面(6b)后側(cè)1/2 —段設(shè)有一上抬面(6d)，在所述下平面(6c)前1/2 —段設(shè)有一下沉面(6e)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，其特征在于所述的軸承副(7) 由兩個(gè)套裝在偏心軸(9)上的前軸承(7a)和后軸承(7b)組成，所述前軸承(7a)和后軸承 (7b)內(nèi)圈之間設(shè)置一內(nèi)隔套(12)，所述前軸承(7a)外圈與所述上平面(6b)接觸，所述后軸承(7b)與所述下平面(6c)接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，其特征在于所述軸承套內(nèi)孔壁上還上下設(shè)有環(huán)槽一 Ga)和環(huán)槽二(4c)，所述環(huán)槽一 Ga)和環(huán)槽二 Ge)之間通過(guò)螺旋槽(4b)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種機(jī)械式簡(jiǎn)諧激振裝置，包括驅(qū)動(dòng)軸、圓盤(pán)、偏心軸、激振環(huán)、軸承副、激振軸、軸承套和機(jī)座；所述圓盤(pán)與驅(qū)動(dòng)軸同軸連接；所述偏心軸與圓盤(pán)偏心安裝；所述激振環(huán)上設(shè)有一貫通的腰形槽孔，所述腰形槽孔與安裝在偏心軸上的軸承副接觸，所述激振環(huán)通過(guò)螺釘和圓錐銷(xiāo)與所述激振軸固連成一體，所述的激振軸安置在內(nèi)設(shè)有軸承套和上設(shè)有端蓋的機(jī)座中。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，激振軸與激振環(huán)為可拆卸的一體化結(jié)構(gòu)，降低了結(jié)構(gòu)高度，垂直運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)重量較輕及成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01M17/08GK102445353SQ20111030721
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者于平, 劉愛(ài)紅, 盧道華, 張冰蔚, 朱鵬程, 牟鳳平, 王佳 申請(qǐng)人:江蘇科技大學(xué)