技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于磨損試驗(yàn)臺設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺，具體涉及一種帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺，通過多種連桿、電機(jī)和軸承實(shí)現(xiàn)帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)的進(jìn)行。

背景技術(shù)：
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磨損試驗(yàn)是測定材料抵抗磨損能力的一種材料試驗(yàn)，通過這種試驗(yàn)可以比較材料的耐磨性優(yōu)劣，而且磨損試驗(yàn)比常規(guī)的材料試驗(yàn)要復(fù)雜，因此對磨損試驗(yàn)的裝置要求很高；普通的磨損試驗(yàn)臺工作不夠穩(wěn)定，測量結(jié)果不夠準(zhǔn)確，而且受外界因素影響較大。因此，尋求設(shè)計(jì)一種帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺，通過該試驗(yàn)臺與信號發(fā)生器和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)配合完成磨損試驗(yàn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺主體結(jié)構(gòu)包括試驗(yàn)臺桌面、電機(jī)支架、小球電機(jī)、小球聯(lián)軸器、小球連桿、壓電加速度傳感器、軸承座箱體、軸承座蓋子、調(diào)心滾子軸承、試驗(yàn)臺主軸、螺紋壓板、硬墊圈、橡膠墊圈、沖擊轉(zhuǎn)盤、沖擊小球、主動盤支架、小球支架、加載底板、加載支架、加載套筒、凸緣聯(lián)軸器、減速器、加載螺桿、雙柄手輪、軸承座連桿、拉壓傳感器、激振器連桿、激振器、壓力傳感器、角接觸球軸承、試驗(yàn)臺支架、曲面輪、帶孔凸起、螺桿口、主軸電機(jī)、軸肩和試驗(yàn)臺底板；試驗(yàn)臺桌面和試驗(yàn)臺底板通過實(shí)驗(yàn)臺支架連接形成試驗(yàn)臺框架結(jié)構(gòu)；電機(jī)支架為直角板狀結(jié)構(gòu)，其下部與試驗(yàn)臺桌面上設(shè)置的滑動凹槽相對滑動式連接，其上部豎直方向的直角板與伺服電機(jī)螺紋固定連接，以便固定并水平移動小球電機(jī)；小球電機(jī)一端穿出電機(jī)支架通過小球聯(lián)軸器與小球連桿轉(zhuǎn)動式連接，以便帶動小球連桿轉(zhuǎn)動；小球連桿為一端粗一端細(xì)的酒瓶狀結(jié)構(gòu)，小球連桿的粗端與小球聯(lián)軸器連接，細(xì)端與沖擊小球固定連接，以便帶動沖擊小球轉(zhuǎn)動；小球連桿的中部嵌套設(shè)置在調(diào)心滾子軸承中，軸承放置在盒裝結(jié)構(gòu)的軸承座箱體中，軸承座箱體左側(cè)面開有小球連桿穿過的圓孔，軸承座箱體的右側(cè)開口以便放入調(diào)心滾子軸承后與軸承座蓋子固定連接，軸承座箱體上下兩端分別與壓電加速度傳感器和軸承座連桿通過螺紋桿固定連接，軸承座連桿下端與拉壓傳感器上端螺釘連接，拉壓傳感器下端與激振器連桿上端螺釘連接，激振器連桿下端與激振器傳動式連接，激振器通過外部配合設(shè)置的信號發(fā)生器和功率放大器傳入的信號產(chǎn)生振動通過激振器連桿、軸承座連桿和軸承座箱體傳至調(diào)心滾子軸承和小球連桿上，進(jìn)而傳遞給沖擊小球進(jìn)行上下振動，拉壓傳感器檢測并輸出激振器輸出的載荷大小，壓電加速度傳感器檢測并輸出振動的加速度大??；小球支架放置在沖擊小球的底部，通過平行設(shè)置在小球支架上部的兩對曲面輪與沖擊小球點(diǎn)接觸，每個(gè)曲面輪在沖擊小球自轉(zhuǎn)帶動下向同一方向旋轉(zhuǎn)；小球支架固定設(shè)置在長方形板狀結(jié)構(gòu)的加載底板的中間凹槽中，加載底板前端開孔與固定設(shè)置在試驗(yàn)臺桌面上的加載支架經(jīng)銷軸連接，加載底板的后端自然搭在壓力傳感器上，加載支架的底部與試驗(yàn)臺桌面螺釘固定連接，上部設(shè)置有兩個(gè)帶孔凸起相對距離與加載底板左右寬度相同，帶孔凸起通過銷軸與加載底板的前端連接；圓柱形結(jié)構(gòu)的加載套筒設(shè)置在試驗(yàn)臺桌面的下方，加載套筒的頂部嵌入試驗(yàn)臺桌面中并與其固定，加載套筒的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)螺紋，圓柱形結(jié)構(gòu)加載螺桿外表面設(shè)置有外螺紋，加載螺桿嵌入加載套筒中通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接，加載螺桿的頂端固定設(shè)置有壓力傳感器，加載螺桿的底部與雙柄手輪鍵連接，試驗(yàn)臺桌面在加載套筒的上方開有與螺桿口，螺桿口的直徑與加載螺桿的直徑相同，以便加載螺桿旋出和旋進(jìn)；轉(zhuǎn)動雙柄手輪帶動加載螺桿旋出螺桿口，通過壓力傳感器將加載力傳遞給加載底板，進(jìn)而將加載力傳遞至小球支架和沖擊小球上，以便完成試驗(yàn)中的沖擊小球的加載，壓力傳感器測得并輸出初始加載力；圓柱托盤狀的主動盤支架中間開孔，其下部通過螺紋連接固定在試驗(yàn)臺桌面上，其上部通過過盈配合與角接觸球軸承連接，試驗(yàn)臺主軸嵌套于角接觸球軸承中，試驗(yàn)臺主軸的底端與凸緣聯(lián)軸器螺紋連接，凸緣聯(lián)軸器通過減速器與主軸電機(jī)連接，主軸電機(jī)通過減速器輸出轉(zhuǎn)向力通過凸緣聯(lián)軸器帶動試驗(yàn)臺主軸轉(zhuǎn)動；試驗(yàn)臺主軸的上半部凸出設(shè)置有圓環(huán)狀軸肩，以便托舉沖擊轉(zhuǎn)盤，圓盤狀結(jié)構(gòu)的沖擊轉(zhuǎn)盤放置在軸肩上，沖擊轉(zhuǎn)盤的下沿能與沖擊小球接觸進(jìn)行試驗(yàn)，沖擊轉(zhuǎn)盤上下兩側(cè)分別固定設(shè)置了兩個(gè)圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的橡膠墊圈以增大摩擦力緊固沖擊轉(zhuǎn)盤，橡膠墊圈的上側(cè)設(shè)置有圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硬墊圈，以便將螺紋壓板的力均勻傳遞到橡膠墊圈上，試驗(yàn)臺主軸的上端設(shè)置圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有螺紋壓板，螺紋壓板中間設(shè)置有螺紋，與試驗(yàn)臺主軸上端的螺紋配合連接，螺紋壓板通過螺紋旋進(jìn)試驗(yàn)臺主軸的上端并向下壓緊硬墊圈，后通過螺釘緊固在沖擊轉(zhuǎn)盤上，進(jìn)而將沖擊轉(zhuǎn)盤固定在試驗(yàn)臺主軸上，試驗(yàn)臺主軸轉(zhuǎn)動時(shí)，螺紋壓板通過螺紋與試驗(yàn)臺主軸實(shí)現(xiàn)自鎖，以便防止試驗(yàn)過程中發(fā)生松動。

本實(shí)施例使用進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，小球電機(jī)帶動沖擊小球自轉(zhuǎn)，主軸電機(jī)帶動沖擊轉(zhuǎn)盤自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動雙柄手輪對沖擊小球進(jìn)行初始加載，初始載荷由壓力傳感器測得并輸出至計(jì)算機(jī)，通過進(jìn)行激振器帶動沖擊小球進(jìn)行上下小載荷振動，振動載荷由拉壓傳感器測得并輸出至計(jì)算機(jī)，壓電加速度傳感器計(jì)算加速度大小并輸出至計(jì)算機(jī)。

本實(shí)施例涉及的壓電加速度傳感器選用的為lc01系列壓電加速度傳感器，壓力傳感器選用的為rsw-l254微型拉壓力傳感器，激振器選用的為hev-200高能激振器，小球電機(jī)和主軸電機(jī)均選用的為hg-mr43伺服電機(jī)，減速器選用的為pgl60行星齒輪減速機(jī)，小球聯(lián)軸器選用的為ts3fd-56-1420多節(jié)法蘭膜片聯(lián)軸器，調(diào)心滾子軸承選用的為21304cc調(diào)心滾子軸承，角接觸球軸承選用的為7005c角接觸球軸承，凸緣聯(lián)軸器選用的為gys2型凸緣聯(lián)軸器，雙柄手輪選用的為jb/3717.15-85(z55-2)雙柄手輪。

本實(shí)施例涉及的沖擊小球的材質(zhì)為gcr15(高碳鉻軸承鋼)。

該試驗(yàn)臺工作原理為：由信號發(fā)生器產(chǎn)生指定頻率的連續(xù)的信號，這個(gè)信號通過功率放大器放大，然后將其輸入激振器，激振器是由彈簧、動圈及鐵芯等部件組成的，動圈會在可變頻率電流的作用下產(chǎn)生激振力，帶動激振器連桿和軸承座連桿以及安裝軸承座連桿末端的軸承座箱體按照所給頻率做上下振動，調(diào)心滾子軸承受到約束后反作用于拉壓傳感器而輸出載荷的大小，調(diào)心滾子軸承上安裝有壓電加速度傳感器，隨著激振器的振動，傳感器產(chǎn)生電荷，電荷經(jīng)過放大器放大，可以測量加速度的大小。試驗(yàn)臺初始的載荷可由壓力傳感器測得。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其精度高，結(jié)構(gòu)合理，試驗(yàn)精度高，測量準(zhǔn)確，使用壽命長，應(yīng)用環(huán)境友好。

附圖說明：

圖1為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2為圖1部分放大示意圖。

圖3為本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)原理示意俯視圖。

圖4為本發(fā)明涉及的小球支架的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖5為本發(fā)明涉及的加載支架的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

具體實(shí)施方式：

下面通過服并結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例涉及的帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺的主體結(jié)構(gòu)包括試驗(yàn)臺桌面1、電機(jī)支架2、小球電機(jī)3、小球聯(lián)軸器4、小球連桿5、壓電加速度傳感器6、軸承座箱體7、軸承座蓋子8、調(diào)心滾子軸承9、試驗(yàn)臺主軸10、螺紋壓板11、硬墊圈12、橡膠墊圈13、沖擊轉(zhuǎn)盤14、沖擊小球15、主動盤支架16、小球支架17、加載底板18、加載支架19、加載套筒20、凸緣聯(lián)軸器21、減速器22、加載螺桿23、雙柄手輪24、軸承座連桿25、拉壓傳感器26、激振器連桿27、激振器28、壓力傳感器29、角接觸球軸承30、試驗(yàn)臺支架31、曲面輪32、帶孔凸起33、螺桿口34、主軸電機(jī)35、軸肩36和試驗(yàn)臺底板37；試驗(yàn)臺桌面1和試驗(yàn)臺底板37通過實(shí)驗(yàn)臺支架31連接形成試驗(yàn)臺框架結(jié)構(gòu)；電機(jī)支架2為直角板狀結(jié)構(gòu)，其下部與試驗(yàn)臺桌面1上設(shè)置的滑動凹槽(附圖未示出)相對滑動式連接，其上部豎直方向的直角板與伺服電機(jī)3螺紋固定連接，以便固定并水平移動小球電機(jī)3；小球電機(jī)3一端穿出電機(jī)支架2通過小球聯(lián)軸器4與小球連桿5轉(zhuǎn)動式連接，以便帶動小球連桿轉(zhuǎn)動；小球連桿5為一端粗一端細(xì)的酒瓶狀結(jié)構(gòu)，小球連桿5的粗端與小球聯(lián)軸器4連接，細(xì)端與沖擊小球15固定連接，以便帶動沖擊小球15轉(zhuǎn)動；小球連桿15的中部嵌套設(shè)置在調(diào)心滾子軸承9中，軸承9放置在盒裝結(jié)構(gòu)的軸承座箱體7中，軸承座箱體7左側(cè)面開有小球連桿5穿過的圓孔(附圖未畫出)，軸承座箱體7的右側(cè)開口以便放入調(diào)心滾子軸承9后與軸承座蓋子8固定連接，軸承座箱體7上下兩端分別與壓電加速度傳感器6和軸承座連桿25通過螺紋桿(附圖未示出)固定連接，軸承座連桿25下端與拉壓傳感器26上端螺釘連接，拉壓傳感器26下端與激振器連桿27上端螺釘連接，激振器連桿27下端與激振器28傳動式連接，激振器28通過外部配合設(shè)置的信號發(fā)生器和功率放大器(附圖均未示出)傳入的信號產(chǎn)生振動通過激振器連桿27、軸承座連桿25和軸承座箱體7傳至調(diào)心滾子軸承9和小球連桿5上，進(jìn)而傳遞給沖擊小球15進(jìn)行上下振動，拉壓傳感器26檢測并輸出激振器28輸出的載荷大小，壓電加速度傳感器6檢測并輸出振動的加速度大??；小球支架17放置在沖擊小球15的底部，通過平行設(shè)置在小球支架17上部的兩對曲面輪32與沖擊小球15點(diǎn)接觸，每個(gè)曲面輪32在沖擊小球15自轉(zhuǎn)帶動下向同一方向旋轉(zhuǎn)；小球支架17固定設(shè)置在長方形板狀結(jié)構(gòu)的加載底板18的中間凹槽中，加載底板18前端開孔與固定設(shè)置在試驗(yàn)臺桌面1上的加載支架19經(jīng)銷軸連接，加載底板18的后端自然搭在壓力傳感器29上，加載支架19的底部與試驗(yàn)臺桌面1螺釘固定連接，上部設(shè)置有兩個(gè)帶孔凸起33相對距離與加載底板18左右寬度相同，帶孔凸起33通過銷軸與加載底板18的前端連接；圓柱形結(jié)構(gòu)的加載套筒20設(shè)置在試驗(yàn)臺桌面1的下方，加載套筒20的頂部嵌入試驗(yàn)臺桌面1中并與其固定，加載套筒20的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)螺紋，圓柱形結(jié)構(gòu)加載螺桿23外表面設(shè)置有外螺紋，加載螺桿23嵌入加載套筒20中通過螺紋旋轉(zhuǎn)連接，加載螺桿23的頂端固定設(shè)置有壓力傳感器29，加載螺桿23的底部與雙柄手輪24鍵連接，試驗(yàn)臺桌面1在加載套筒20的上方開有與螺桿口34，螺桿口34的直徑與加載螺桿23的直徑相同，以便加載螺桿23旋出和旋進(jìn)；轉(zhuǎn)動雙柄手輪24帶動加載螺桿2旋出螺桿口34，通過壓力傳感器29將加載力傳遞給加載底板18，進(jìn)而將加載力傳遞至小球支架17和沖擊小球15上，以便完成試驗(yàn)中的沖擊小球15的加載，壓力傳感器29測得并輸出初始加載力；圓柱托盤狀的主動盤支架16中間開孔，其下部通過螺紋連接固定在試驗(yàn)臺桌面1上，其上部通過過盈配合與角接觸球軸承30連接，試驗(yàn)臺主軸10嵌套于角接觸球軸承30中，試驗(yàn)臺主軸10的底端與凸緣聯(lián)軸器21螺紋連接，凸緣聯(lián)軸器21通過減速器22與主軸電機(jī)35連接，主軸電機(jī)35通過減速器22輸出轉(zhuǎn)向力通過凸緣聯(lián)軸器21帶動試驗(yàn)臺主軸10轉(zhuǎn)動；試驗(yàn)臺主軸10的上半部凸出設(shè)置有圓環(huán)狀軸肩36，以便托舉沖擊轉(zhuǎn)盤14，圓盤狀結(jié)構(gòu)的沖擊轉(zhuǎn)盤14放置在軸肩36上，沖擊轉(zhuǎn)盤14的下沿能與沖擊小球15接觸進(jìn)行試驗(yàn)，沖擊轉(zhuǎn)盤14上下兩側(cè)分別固定設(shè)置了兩個(gè)圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的橡膠墊圈13以增大摩擦力緊固沖擊轉(zhuǎn)盤14，橡膠墊圈13的上側(cè)設(shè)置有圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硬墊圈12，以便將螺紋壓板的力均勻傳遞到橡膠墊圈13上，試驗(yàn)臺主軸10的上端設(shè)置圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)的有螺紋壓板11，螺紋壓板11中間設(shè)置有螺紋，與試驗(yàn)臺主軸10上端的螺紋配合連接，螺紋壓板11通過螺紋旋進(jìn)試驗(yàn)臺主軸10的上端并向下壓緊硬墊圈12，后通過螺釘緊固在沖擊轉(zhuǎn)盤14上，進(jìn)而將沖擊轉(zhuǎn)盤14固定在試驗(yàn)臺主軸10上，試驗(yàn)臺主軸10轉(zhuǎn)動時(shí)，螺紋壓板11通過螺紋與試驗(yàn)臺主軸10實(shí)現(xiàn)自鎖，以便防止試驗(yàn)過程中發(fā)生松動。

本實(shí)施例使用進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，小球電機(jī)3帶動沖擊小球15自轉(zhuǎn)，主軸電機(jī)35帶動沖擊轉(zhuǎn)盤14自轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動雙柄手輪24對沖擊小球15進(jìn)行初始加載，初始載荷由壓力傳感器29測得并輸出至計(jì)算機(jī)，通過進(jìn)行激振器28帶動沖擊小球15進(jìn)行上下小載荷振動，振動載荷由拉壓傳感器26測得并輸出至計(jì)算機(jī)，壓電加速度傳感器6計(jì)算加速度大小并輸出至計(jì)算機(jī)。

本實(shí)施例涉及的壓電加速度傳感器5選用的為lc01系列壓電加速度傳感器，壓力傳感器29選用的為rsw-l254微型拉壓力傳感器，激振器28選用的為hev-200高能激振器，小球電機(jī)3和主軸電機(jī)35均選用的為hg-mr43伺服電機(jī)，減速器21選用的為pgl60行星齒輪減速機(jī)，小球聯(lián)軸器4選用的為ts3fd-56-1420多節(jié)法蘭膜片聯(lián)軸器，調(diào)心滾子軸承9選用的為21304cc調(diào)心滾子軸承，角接觸球軸承30選用的為7005c角接觸球軸承，凸緣聯(lián)軸器21選用的為gys2型凸緣聯(lián)軸器，雙柄手輪24選用的為jb/3717.15-85(z55-2)雙柄手輪。

本實(shí)施例涉及的沖擊小球15的材質(zhì)為gcr15(高碳鉻軸承鋼)。

該試驗(yàn)臺工作原理為：由信號發(fā)生器產(chǎn)生指定頻率的連續(xù)的信號，這個(gè)信號通過功率放大器放大，然后將其輸入激振器28，激振器28是由彈簧、動圈及鐵芯等部件組成的，動圈會在可變頻率電流的作用下產(chǎn)生激振力，帶動激振器連桿27和軸承座連桿25以及安裝軸承座連桿25末端的軸承座箱體7按照所給頻率做上下振動，調(diào)心滾子軸承9受到約束后反作用于拉壓傳感器26而輸出載荷的大小，調(diào)心滾子軸承9上安裝有壓電加速度傳感器6，隨著激振器的振動，傳感器產(chǎn)生電荷，電荷經(jīng)過放大器(附圖未示出)放大，可以測量加速度的大小。試驗(yàn)臺初始的載荷可由壓力傳感器測得。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例涉及的帶切向加速度的小載荷沖擊磨損試驗(yàn)臺主要結(jié)構(gòu)包括：

主動盤支架

主動盤支架用于給主軸定位，并且支撐主動轉(zhuǎn)盤，從而使主動轉(zhuǎn)盤穩(wěn)定轉(zhuǎn)動并且接受沖擊小球的沖擊。為了固定主軸并且使其能夠正常轉(zhuǎn)動，主動盤支架上半部分通過過盈配合連接，下半部分通過螺紋連接緊緊固定于試驗(yàn)臺底座之上，使主動轉(zhuǎn)盤的位置合理，讓實(shí)驗(yàn)得以順利的進(jìn)行下去。

沖擊轉(zhuǎn)盤

沖擊轉(zhuǎn)盤是由鋼材制成，用來承受沖擊小球的沖擊，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。沖擊轉(zhuǎn)盤也是實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡闹匾考枰溲刂休S實(shí)現(xiàn)自轉(zhuǎn)，并且在自傳的過程中不斷受到小球的沖擊，這就要求在自轉(zhuǎn)過程中必須被牢牢壓緊。沖擊轉(zhuǎn)盤的材料價(jià)格高昂，所以應(yīng)盡量將尺寸設(shè)計(jì)的小一些；同時(shí)沖擊轉(zhuǎn)盤要和小球接觸，必須要有足夠的直徑才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹Ｋ赞D(zhuǎn)盤的大小應(yīng)當(dāng)適中。

螺紋壓板

螺紋壓板是安裝于試驗(yàn)臺主軸頂端的用于緊固主動轉(zhuǎn)盤的一個(gè)重要部件。螺紋壓板上鉆有一大四小五個(gè)螺紋通孔。大螺紋孔在中間，可以與試驗(yàn)臺主軸頂端的螺紋配合，實(shí)現(xiàn)螺紋壓板自身的定位與固定。周圍均布的四個(gè)小螺紋孔，則通過螺紋的自鎖效果，確保了主動轉(zhuǎn)盤在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中不發(fā)生松動。在實(shí)驗(yàn)開始前，應(yīng)先將螺紋壓板裝在試驗(yàn)臺主軸上，并且施加一定的力，確保主動轉(zhuǎn)盤被緊緊壓住。之后再依次將螺釘裝進(jìn)周圍的螺紋孔并擰緊，達(dá)到防松目的。

橡膠墊圈

橡膠墊圈即用橡膠材料制成的墊圈。橡膠墊圈成對使用，安裝于主動轉(zhuǎn)盤的上下兩面。由于主動轉(zhuǎn)盤由特殊材料制成，造價(jià)昂貴，為了避免其受到?jīng)_擊小球之外的試驗(yàn)臺部件的沖擊，所以設(shè)計(jì)了橡膠墊圈。在試驗(yàn)臺工作過程中，橡膠墊圈不僅起到保護(hù)主動轉(zhuǎn)盤的作用，還能增大摩擦力，使得主動轉(zhuǎn)盤與主軸同步轉(zhuǎn)動。因?yàn)榭紤]到橡膠受力會產(chǎn)生變形，所以橡膠墊圈設(shè)計(jì)的厚度特意增加了2mm，使其受到擠壓變形之后的厚度恰好滿足實(shí)驗(yàn)的要求。

硬墊圈

這個(gè)硬墊圈的俯視圖和之前的橡膠墊圈是一樣的。在實(shí)驗(yàn)臺工作過程中，硬墊圈會緊緊地被它上面的螺釘壓住，然后將壓力傳遞至硬墊圈下面的橡膠墊圈。硬墊圈的作用，就是把螺釘上巨大的點(diǎn)應(yīng)力均勻的平分到橡膠墊圈，在使主動轉(zhuǎn)盤被緊緊固定的同時(shí)保護(hù)橡膠墊圈不被螺釘損害。

加載螺桿

加載螺桿即用來施加預(yù)加載力的帶有螺紋的桿。加載螺桿的一端打有螺紋孔，用于壓力傳感器的連接和固定。加載螺桿需要穿過試驗(yàn)臺底座，所以其一端的直徑與試驗(yàn)臺底座上的一個(gè)通孔存在間隙配合。加載螺桿中間部分設(shè)計(jì)了螺紋，使加載螺桿得以固定于加載套筒之內(nèi)并且可以通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加載操作。加載螺桿的另一端則開了鍵槽，通過鍵連接固定手輪，方便實(shí)驗(yàn)中的加載。

加載支架

加載裝置支架是通過螺釘連接固定于試驗(yàn)臺底座之上，并且通過一個(gè)銷軸，固定并支撐加載底板的一個(gè)部件。它的下半部分呈扁平方塊狀，其上打有通孔，通過螺釘，將其緊緊固定于試驗(yàn)臺底座之上。它的上半部分設(shè)計(jì)了兩個(gè)方塊狀的凸起，其上有孔，并且兩凸起之間剛好可以將加載底板裝進(jìn)去并且通過銷軸加以固定。加載裝置支架很好的將試驗(yàn)臺底座和加載底板聯(lián)系在了一起，使之形成了一個(gè)整體，從而使實(shí)驗(yàn)得以順利進(jìn)行。

加載底板

加載底板是固定于加載裝置支架之上，用于定位小球支架并且傳遞加載力的部件。加載底板的上面設(shè)計(jì)了2mm深的凹槽，可以非常準(zhǔn)確的為小球支架定位。加載底板一端固定于加載裝置支架上，另一端則自然搭在壓力傳感器上。當(dāng)加載裝置進(jìn)行加載時(shí)，加載力由下往上傳遞至壓力傳感器，壓力傳感器將力測出的同時(shí)又將力傳遞給加載底板，加載底板再將力傳遞給它上面的小球支架，使得力的加載順利進(jìn)行。

加載套筒

加載套筒是安裝于試驗(yàn)臺底部的用于固定和安裝加載螺桿的部件。加載套筒的頭部安裝的時(shí)候嵌入試驗(yàn)臺底座的底部，并且用螺釘加以緊固，使之于試驗(yàn)臺底座融為一體，為加載螺桿定位。加載套筒的下半部分則是很長的內(nèi)螺紋，通過螺紋連接加載螺桿。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)候，通過旋轉(zhuǎn)加載螺桿，使加載螺桿相對于加載套筒緩慢向上運(yùn)動，從而帶動加載底板的一端略微上移，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的加載任務(wù)。

沖擊小球(gcr15)

小球安裝于連桿之上，是帶切向加速度小載荷沖擊試驗(yàn)臺用于沖擊的核心部件。小球須存在自轉(zhuǎn)，方能為實(shí)驗(yàn)提供切向加速度；小球須存在位移，才能使沖擊實(shí)現(xiàn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。所以小球是本?shí)驗(yàn)臺的一個(gè)核心部件。小球和聯(lián)接小球的連桿通過螺紋連接固定在一起，為了防止脫落，又采用了緊固螺釘來緊固，使得球隨桿動，讓力的傳遞更加可靠，使實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行。

試驗(yàn)臺桌面

試驗(yàn)臺桌面是串聯(lián)試驗(yàn)臺各個(gè)組件的重要部件，其加工精度直接影響到了試驗(yàn)臺的實(shí)驗(yàn)效果。為了將各個(gè)部件牢牢固定在底座上，試驗(yàn)臺桌面設(shè)計(jì)了許多的凹陷、通孔和螺紋孔，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定牢固的剛性連接。

電機(jī)支架

電機(jī)支架是通過螺釘連接固定于試驗(yàn)臺底座之上的起到小球電機(jī)，使其安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)工作的一個(gè)部件。它的上半部分用于小球電機(jī)，所以根據(jù)小球電機(jī)的尺寸加工了一個(gè)通孔和四個(gè)螺紋孔；它的下半部分用于和試驗(yàn)臺底座相連,在起到固定作用的前提下,使得伺服電機(jī)可以在試驗(yàn)臺上實(shí)現(xiàn)水平移動(設(shè)置滑動凹槽結(jié)構(gòu))。

小球連桿

小球連桿，顧名思義就是與小球相連的連桿。此連桿粗端與小球聯(lián)軸器相連，細(xì)端通過螺紋以及螺釘與沖擊小球相連。小球連桿的中間部位嵌套于調(diào)心滾子軸承之中。這樣，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，隨著伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動，小球聯(lián)軸器開始轉(zhuǎn)動，從而帶動小球連桿轉(zhuǎn)動。在小球連桿轉(zhuǎn)動的過程中，不斷受到軸承座箱體由激振器傳來的縱向沖擊，從而實(shí)現(xiàn)小球在自轉(zhuǎn)的過程中不斷沖擊沖擊轉(zhuǎn)盤，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的最終目的。

小球支架

小球支架是放置于沖擊小球的下方，用于穩(wěn)定的支撐小球并且為其傳遞足夠的預(yù)加載力。小球在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生自轉(zhuǎn)，為了使小球的自轉(zhuǎn)可以穩(wěn)定進(jìn)行，小球支架上設(shè)置了兩個(gè)平行的曲面輪。在實(shí)驗(yàn)過程中，兩個(gè)曲面輪和沖擊小球會有四個(gè)接觸點(diǎn)，曲面輪可以和沖擊小球同方向旋轉(zhuǎn)，所以不會對小球的自轉(zhuǎn)產(chǎn)生很大的阻力，而四個(gè)接觸點(diǎn)可以穩(wěn)定的向上支撐沖擊小球，從而很好地保證了沖擊小球上施加的載荷，使實(shí)驗(yàn)得以順利的進(jìn)行下去。

軸承座

軸承座，顧名思義即軸承的底座。由于實(shí)驗(yàn)過程中需要對旋轉(zhuǎn)的小球連桿施加徑向的激振力，且不能影響小球連桿的自轉(zhuǎn)，所以筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)類似圓柱小盒的部件。軸承座由兩部分組成，即軸承座箱體和軸承座蓋子，箱體和蓋子由螺釘連在一起。在裝配時(shí)，先將軸承安放于軸承座箱體之中，再將軸承座蓋子裝上，這樣軸承便與軸承座合二為一。軸承座箱體上有兩個(gè)凸出的螺紋桿，其中一個(gè)裝壓電式加速度傳感器，另一個(gè)則連在激振器方向的連桿之上。工作時(shí)小球連桿嵌套于軸承之中。這樣在小球連桿自轉(zhuǎn)時(shí)，軸承座便可以將激振器傳過來的激振力很好的傳遞至小球連桿之上且不影響小球連桿的正常自轉(zhuǎn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)想要的效果。

軸承座連桿

軸承座連桿是與軸承座配套使用的，用來傳遞激振器發(fā)出的激振力的一根細(xì)長桿。軸承頂桿的兩端鉆有螺紋孔，一端與軸承座相連，另一端則與拉壓傳感器相連。試驗(yàn)臺工作的時(shí)候，隨著激振器發(fā)出激振力，激振器自帶的頂桿會有很小的上下震動，激振力就會沿著激振器自帶的頂桿傳遞到拉壓傳感器上。拉壓傳感器則會在測量出激振力的同時(shí)，將激振力繼續(xù)向上傳遞，傳遞到軸承座連桿上。軸承座連桿與軸承座相連，小球連桿又嵌套于軸承內(nèi)圈之中，這樣激振力就可以傳遞至沖擊小球上，使沖擊轉(zhuǎn)盤不斷承受沖擊小球的沖擊，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

試驗(yàn)臺主軸

試驗(yàn)臺主軸作為試驗(yàn)臺上最重要的一條軸，其主要功能就是傳動，將主軸電機(jī)通過減速器傳出來的動力向上傳遞，從而驅(qū)動沖擊轉(zhuǎn)盤，實(shí)現(xiàn)沖擊轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)。為了很好的承載主動轉(zhuǎn)盤并使其穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，試驗(yàn)臺主軸特地設(shè)計(jì)了一個(gè)比較突出的軸肩，增大承載面。為了使實(shí)驗(yàn)臺主軸運(yùn)行平穩(wěn)，特地將主軸嵌套于角接觸球軸承之中。在試驗(yàn)臺工作過程中，主軸下部通過凸緣聯(lián)軸器與減速器連接，上部則與沖擊轉(zhuǎn)盤由緊固件連接在一起。試驗(yàn)臺主軸就在實(shí)驗(yàn)臺工作過程中承擔(dān)了承上啟下的作用。

壓電加速度傳感器、壓力傳感器、激振器、小球電機(jī)、主軸電機(jī)、減速器、小球聯(lián)軸器、調(diào)心滾子軸承、角接觸球軸承、凸緣聯(lián)軸器和雙柄手輪等部件均系市場上采購的標(biāo)準(zhǔn)件。

以上所述，僅是對本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明做其他形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是，凡是未脫離本發(fā)明方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。