[發明專利]一種多維振動試驗用永磁球頭連接裝置

有效

• 申請號: 201210405054.7
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN103775484A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 嚴魯濤;丁洋;王有杰;楊志鵬;李紅
• 申請（專利權）人: 北京強度環境研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: F16C11/06
• 分類號: F16C11/06;G01M7/02
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅;高爽

技術領域

本發明涉及一種多維振動試驗用永磁球頭連接裝置，特別是涉及一種通過調節永磁鐵間距提高傳遞特性，并不需要增加油源等附加裝置的多維振動試驗用永磁球頭連接裝置。

背景技術

振動試驗是強度環境試驗的重要方法，在國防領域不僅為新型武器系統和裝備提供重要的設計依據，而且作為武器裝備的主要測試手段，用于裝備性能、可靠性、臨戰狀態的考核與驗收，可有效縮短研制周期，節省人力和財力消耗。

單維振動試驗無法暴露試驗件的某些方向振動特性，而且多次單維試驗可能造成過試驗，對于大型器件由于傳遞特性不一致，可能造成局部過實驗或欠試驗。多維振動環境試驗是指用幾個振動臺同時激勵一個試件，并按試驗條件控制試件與激勵系統界面的運動響應，使試件做多維空間運動，以考核試件結構的動強度和儀器設備的可靠性。多軸振動試驗系統設計的關鍵在于振動臺的運動部件或驅動桿與工作平臺的連接裝置的設計，連接裝置在能很好的傳遞一個方向的振動時，還應允許其它方向的運動，這樣才能實現工作平臺的多方向運動解耦。目前工作平臺與振動臺連接裝置有自潤滑球型接頭和液壓球型聯軸器兩種結構形式。自潤滑球形型接頭的局限性在于其傳遞特性差，較適用于低頻振動。液壓球形聯軸器適用面廣，但需要配備高壓液壓油源，不利于系統整體布局，且存在一定危險性。針對現有技術存在的問題，亟需提供一種新型的多維振動試驗用永磁球頭連接裝置。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種運動過程中無摩擦力的作用，不需要增加油源等附加裝置的多維振動試驗用永磁球頭連接裝置。

為解決上述技術問題，本發明一種多維振動試驗用永磁球頭連接裝置，包括對稱設置的上、下連接基座，對稱設置的上、下內半球，對稱設置的通過球連接螺栓連接的頂球與底球，以及具有對稱結構的基座；上連接基座與上內半球連接并保持間隙，頂球保持間隙地位于上連接基座與上內半球形成的腔體內；下連接基座與下內半球連接并保持間隙，底球保持間隙地位于下連接基座與下內半球形成的腔體內；上、下內半球保持間隙地對稱的位于基座內；球連接螺栓穿過基座的基座通孔；

頂球上設置有頂球磁環，底球上設置有底球磁環；上、下連接基座與頂球、底球相對的表面上設有連接基座磁環；上、下內半球與頂球、底球相對的表面上設有內半球內磁環；上、下內半球與基座相對的表面上設有內半球外磁環，基座與內半球外磁環相對應的位置上設有基座磁環；相鄰的磁環均為同磁極相對。

上連接基座與上內半球之間，下連接基座與下內半球之間均設有防塵罩。

頂球與球連接螺栓之間固定連接，底球與球連接螺栓之間通過螺紋連接。

本發明使用磁鐵同極性相斥的作用使內半球懸浮，在運動過程中不產生摩擦力的作用，同時上下兩個連接基座底面在受力變化時可保持與初始位置一致，實現多維解耦。連接基座與內半球內表面形成半球間隙，基座與內半球外表面形成基座間隙，該間隙的大小決定了磁鐵間距的大小。基于磁鐵間距越小，同極性互斥力越大的原理，通過調整磁鐵間距改變連接裝置的傳遞特性。本裝置結構簡單，不需配備高壓油源，節省了系統費用，易于布局，且傳遞特性可根據負載力大小無級調節。

附圖說明

圖1為本發明所提供的一種多維振動試驗用永磁球頭連接裝置。

圖2為連接基座主視圖。

圖3為連接基座俯視圖。

圖4為連接基座仰視圖。

圖5為內半球主視圖。

圖6為內半球俯視圖。

圖7為內半球仰視圖。

圖8為基座主視圖。

圖9為基座仰視圖。

圖中：1為連接基座，2為連接螺紋，3為沉頭孔，4為連接基座磁環，5為連接孔，6為連接基座防塵螺紋，7為連接基座防塵螺栓，8為防塵罩，9為基座防塵螺栓，10為基座防塵螺紋，11為半球間隙，12.為內半球間隙調節螺紋，13為基座間隙，14為內半球內磁環，15為內半球，16為內半球外磁環，17為內半球通孔，18為基座，19為基座磁環，20為基座通孔，21為底球，22為底球磁環，23為底球螺紋，24為球連接螺栓，25為頂球，26為頂球磁環，27為半球連接螺栓。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。

本發明針對現有液壓球頭需要配備高壓油源系統，妨礙整體布局，以及自潤滑球形接頭傳遞特性受限的缺點，提出一種永磁球頭連接裝置，該裝置通過永磁體同極性相斥的作用原理，使組成部件相對懸浮，在運動過程中無摩擦力的作用。同時，通過調節永磁鐵間距以提高傳遞特性，并不需要增加油源等附加裝置。