[發明專利]實現空間三平移高頻激振的并聯工作臺

有效

• 申請號: 201110287180.2
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102445319A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 楊啟志;朱小兵;陳龍;馬履中;莊佳奇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01M7/06
• 分類號: G01M7/06
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及的是將柔性運動副與并聯機構相結合的工作臺，可實現空間三平移高頻激振。

背景技術

隨著現代機械工程向高速度、高精度和高性能方向發展，對設備進行振動可靠性能的測試，特別是對400Hz高頻振動可靠性能的測試顯得越來越重要。進行這類測試需要高頻激振臺來模擬實際高頻振動。

目前已有的激振臺主要有以下幾種：

1、公開號是CN101854153A、名稱是“壓電式高頻振動臺”，是一種單維高頻激振臺，可以產生2kHZ-50kHZ的單維振動輸出，但其缺陷是不能模擬實際情況中的多自由度高頻振動輸出。

2、公開號是CN87210629、名稱是“液壓式異步顛簸振動臺”，能進行垂直運動又能承受水平運動，但其振動形式是由若干單自由度激振器疊加而成，不能模擬實際環境中的多維真實振動，工作精度和頻率都較低。

3、公開號是CN101038208、名稱是“一種六軸微激振器系統”，采用柔性關節實現高頻多維復合運動，但其產生的是微小變形，只能實現空間六自由度高頻微激勵輸出，而不能實現宏觀尺寸下的高頻運動輸出。

發明內容

本發明的目的是為克服現有激振臺存在的不足，提供一種能夠模擬自然界真實振動的、在宏觀條件下有大尺寸變形的且能實現空間三平移高頻激振的并聯工作臺，剛度大、承載能力強、可實現空間多維輸出。

上述發明目的是由以下技術方案實現的：包括動平臺和靜平臺，靜平臺由三塊相互正交的面板組成，每塊面板上均垂直固定設置一個單維激振器，其特征是：動平臺和單維激振器之間連接三條并聯的支鏈，單個支鏈的末端通過移動副與相應的單個單維激振器相連，且三個所述移動副呈正交分布；單個支鏈的頂端通過轉動副垂直連接動平臺，且三個所述轉動副的軸線方向呈正交分布。

單個支鏈依次由移動副3A、4R結構3B、轉動副3C、轉動副3D按照運動副軸線之間垂直、垂直、平行的位置關系依次串聯連接而成，4R結構3B是4個軸線相互平行的轉動副首尾相連組成的平行四邊形復合結構，轉動副3D位于支鏈的頂端且與動平臺垂直相連，移動副3A位于支鏈的末端且與相應的單維激振器的移動輸出相連。

所述移動副為一連貫的整體，包括圓弧形曲板a、左端面接觸結構b，凹槽c和下半面接觸結構d；左端面接觸結構b為曲板的一部分與矩形梁內壁組成的面接觸抗壓結構，下半面接觸結構d為面接觸抗拉結構，凹槽c設置在面接觸抗壓結構和面接觸抗拉結構之間。

本發明的有益效果是：1、本發明結合了新型柔性運動副可實現宏觀變形、高頻傳遞以及并聯機構剛度大、可實現空間多維輸出的優點，很好地解決了空間三平移的高頻激振的問題；用新型柔性運動副代替傳統的運動副，用并聯機構做主體機構，以單維激振器做驅動，實現空間三平移的高頻激振要求。2、本發明的并聯機構布置對稱，各運動副受力性能較好，提高了工作臺的性能，具有結構緊湊、相對結構剛度大且加工制造成本低等優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構圖；

圖2是圖1中一個支鏈的結構示意圖；

圖3是圖2中轉動副的剖視放大圖；

圖4是圖3中左端面接觸結構b的局部放大圖；

圖5是圖3中下半面接觸結構d的局部放大圖；

圖中：1.靜平臺；4.動平臺；2、6、7.單維激振器；3、5、8.支鏈；3A.移動副、3B.4R結構、3C、3D.轉動副；a.圓弧形曲板；b.左端面接觸結構；c.凹槽；d.下半面接觸結構。

具體實施方式

參見圖1，本發明由三部分組成，一是用于安裝待測構件的動平臺4，它可以實現空間三平移高頻振動；二是安裝在靜平臺1上的三個單維激振器2、6、7，提供整個工作臺所需要的高頻輸入，三是連接動平臺4和單維激振器2、6、7的三條并聯的支鏈3、5、8，三條并聯的支鏈3、5、8與動平臺4以正交的形式連接，與單維激振器連接于三個驅動輸入處。