[實用新型]基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺

無效

• 申請號: 201020102712.1
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN201600231U
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 張智永;周擎坤;范大鵬;張連超;陳峰軍;洪華杰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

技術領域

本實用新型主要涉及到振動測試設備領域，特指一種基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺。

背景技術

工業生產中的各種材料、零部件、構件以至整機或整個建筑物都需要經過振動試驗才能確定它們的力學性能。振動測試臺作為一種在實驗室內提供典型振動條件或模擬再現環境，用以檢驗和評價各類工程裝置或設備機械力學性能的標準試驗設備，在國民經濟發展中占有相當重要的地位，它的發展水平在某種程度上反映了一個國家的工業發展水平。振動測試臺的應用領域很廣泛，可以用于傳感器的校準，用于產品的例行振動試驗，可以用于地震模擬，還可以用于軍事和土木工程等多個領域。

用于振動試驗的振動測試臺系統從激振方式上可分為三類：機械式振動測試臺、電液式振動測試臺和電磁式振動測試臺。機械式振動測試臺的特點1)優點：結構簡單、容易安裝、造價較低、運用及維修簡單、可以進行較長時間的試驗；2)缺點：頻率范圍小、波形失真大、不能采用反饋控制、很難實現隨機振動及幾個機械式振動測試臺同步運行。電液振動測試臺的特點：1)優點：激振力大(可高達10000kN)，承載能力大、振幅大(位移可達2.5m)、工作頻率的下限可以達到零赫茲，而且在很低的頻率下可得到很大的激振力；2)缺點：高頻性能較差，上限工作頻率低，僅使用于在低頻區及中頻區進行振動試驗。電磁式振動測試臺的特點：1)優點：工作頻率范圍大，可達10kHz，波形失真小，控制方便，可以采用反饋控制，實現定值振動和隨機振動，幾個電磁振動測試臺進行同步運行；2)缺點：單臺的激振力及振幅不夠大，臺面有漏磁現象的影響，價格貴，維修復雜。由于角振動測試的運動特殊性，上述振動臺不適用于角振動測試，現有的角振動測試臺的測試帶寬受到限制。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單緊湊、成本低廉、裝配簡單、工作穩定可靠、測試精度高的基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺。

為解決上述技術問題，本實用新型采用以下技術方案。

一種基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺，其特征在于：包括底座以及固定于底座上的兩個音圈電機、柔性鉸鏈機構和振動測試工作臺，所述兩個音圈電機對稱布置于柔性鉸鏈機構的兩側，所述振動測試工作臺支承于柔性鉸鏈機構上，所述音圈電機的輸出端與振動測試工作臺底部相連。

作為本實用新型的進一步改進：

所述柔性鉸鏈機構為圓弧形柔性鉸鏈件。

所述圓弧形柔性鉸鏈件的鉸鏈寬度尺寸b大于鉸鏈最小厚度處的尺寸t。

所述底座上裝設有檢測振動測試工作臺位置變化的電渦流傳感器。

所述音圈電機包括音圈電機動子和音圈電機定子，所述底座上開設有用來安裝音圈電機定子的電機安裝孔，所述音圈電機動子通過連接架與振動測試工作臺相連。

與現有技術相比，本實用新型的優點就在于：

1、本實用新型基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺，結構簡單緊湊、成本低廉、裝配簡單、工作穩定可靠、測試精度高，其具有沿柔性鉸鏈機構的軸線轉動的功能，角振動測試帶寬能達到100Hz以上，能夠實現高頻范圍內的速率陀螺的固有頻率測試、高頻振動下的漂移測試、撓性陀螺的二倍頻試驗以及其他高精度元器件高頻振動性能的測試。

2、本實用新型基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺，具有許多傳統剛性機構不具有的優點，如具有無空回、無摩擦、無間隙、無噪聲、耗能低、無磨損、空間尺寸小、重量輕、易加工、易裝配、運動靈敏度高等許多優點。柔性鉸鏈機構的類型為單自由度圓弧型柔性鉸鏈，可以確保角轉動軸線固定，角轉動運動分辨率高。音圈電機傳動較傳統的傳動方式具有明顯的優勢，如結構簡單、精度高、速度快、噪聲低、散熱好等。同時，本實用新型基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺具有高帶寬、高精度、輕量化的特點。

3、本實用新型基于柔性鉸鏈機構的角振動測試臺，能夠實現單自由度的高頻振動測試，其采用雙電機驅動和柔性鉸鏈支撐，并通過電渦流傳感器的位置反饋對裝置進行伺服控制，最大行程：≥1°；幅頻帶寬：≥250Hz；角位置分辨率：≤1″。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是本實用新型的裝配示意圖；

圖3是本實用新型去掉振動測試工作臺后的結構示意圖；

圖4是本實用新型縱截面的結構示意圖；

圖5是本實用新型中柔性鉸鏈機構與底座的安裝示意圖；

圖6是本實用新型中柔性鉸鏈機構的結構示意圖；

圖7是本實用新型中柔性鉸鏈機構的側視結構示意圖。

圖例說明