[實用新型]一種溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置

有效

• 申請號: 201720088830.3
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN206583601U
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 蔡敢為;李洪漢;韋為;黃院星;李俊明;唐俊杰;史緣緣;陳淵;溫芳;楊旭娟;王湘
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01M7/02
• 代理公司: 廣西南寧公平知識產權代理有限公司45104
• 代理人: 覃現凱

技術領域

本實用新型涉及機械領域，特別是一種溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置。

背景技術

工程中很多場合都會使用扭振激勵的方式對轉軸零件進行扭振加載，如發動機曲軸、汽輪發電機和船舶軸系等旋轉部件的疲勞試驗、扭轉振動試驗，進行模態分析、振動響應分析，以了解這些軸系零件的性能，模擬其在某些工況下的動力學性能，獲取相關試驗數據。采用彎扭耦合共振產生的動應力來消除轉軸類零件的殘余應力，在實施過程中需要對轉軸施加扭振激勵，當電機旋轉頻率等于彎曲固有頻率和扭轉固有頻率之差時，施加的扭振激勵等于扭轉固有頻率，由彎扭耦合理論，偏心轉軸會同時激發彎曲共振，彎曲共振與扭轉共振相互加強，產生足夠的動應力。目前采用的扭振激振器有電磁激振器、氣動激振器、液壓激振器，然而這些激振器結構復雜，可靠性不高，價格昂貴，維修成本高，實施困難，難以普及使用。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置，通過轉動軸與激振機架剛性連接，振動力臂與激振機架剛性連接，兩致動溝槽凸輪分別與激振力臂末端固聯，分別以力臂圓心為中心，兩側對稱安裝。轉軸由動力源帶動旋轉，激振力臂和激振機架由于與轉動軸剛性連接，隨轉軸一同旋轉。致動溝槽凸輪產生的交變切向力在圓心處造成交變力矩，使得轉軸受到扭振激勵。

本實用新型通過以下技術方案達到上述目的：

溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置，包括轉軸、激振筒架、激振力臂、正電極環、負電極環、第一圓柱凸輪激勵器、第二圓柱凸輪激勵器、正電刷、負電刷和電刷底座；第一圓柱凸輪激勵器包括第一溝槽圓柱凸輪、第一致動電機、第一致動桿件和第一致動滑塊，第二圓柱凸輪激勵器包括第二溝槽圓柱凸輪、第二致動電機、第二致動桿件和第二致動滑塊；

激振力臂的中心與激振筒架底面的圓心固定連接，第一圓柱凸輪激勵器和第二圓柱凸輪激勵器分別安裝在激振筒架底面并且靠近激振力臂兩端的位置上，

所述第一圓柱凸輪激勵器的結構如下：第一溝槽圓柱凸輪連接在第一致動電機的輸出軸上，第一致動滑塊安裝在第一致動桿件上并且同時嵌入在溝槽圓柱凸輪的溝槽中；第二圓柱凸輪激勵器的結構與第一圓柱凸輪激勵器相同；

正電極環和負電極環安裝在固定在激振筒架的外筒壁上，正電極環和負電極環分別通過導線與第一致動電機和第二致動電機連接，

正電刷和負電刷都固定在電刷底座上，正電刷與正電極環接觸，負電刷與負電極環接觸，正電刷和負電刷連接至電源，

轉軸一端固定連接在激振筒架底面的圓心處。

所述激振力臂、第一圓柱凸輪激勵器和第二圓柱凸輪激勵器以激振力臂的中心形成中心對稱，進而對轉軸產生扭矩。

所述激振力臂除了中心與激振筒架的連接處之外，其余的兩端部分處于懸空狀態。

本實用新型的突出優點在于：

本設計所述的激振器大多由機械零部件構成，可靠性高，結構簡單緊湊，安裝方便簡捷，零部件強度高，可以適應較大的激振范圍，而且激振力臂可調，致動溝槽凸輪布置方式可調，致動溝槽凸輪的激振力和激振頻率由外部變頻電源控制，可以根據試驗零部件的實際情況加以調整，靈活性強，成本低，維修容易，效果明顯，極大擴大了扭振激振器的應用范圍。

附圖說明

圖1為本實用新型所述溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型所述溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置的正視圖。

圖3為本實用新型所述溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置的第一圓柱凸輪激勵器的結構示意圖。

圖4為本實用新型所述溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置的右視圖。

圖5為圖4中A位置的放大示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。

溝槽凸輪沖擊式交變力矩加載裝置，包括轉軸1、激振筒架2、激振力臂3、正電極環5、負電極環6、第一圓柱凸輪激勵器、第二圓柱凸輪激勵器、正電刷7、負電刷和電刷底座8；第一圓柱凸輪激勵器包括第一溝槽圓柱凸輪11、第一致動電機10、第一致動桿件15和第一致動滑塊16，第二圓柱凸輪激勵器包括第二溝槽圓柱凸輪13、第二致動電機12、第二致動桿件和第二致動滑塊；

激振力臂3的中心與激振筒架2底面的圓心固定連接，第一圓柱凸輪激勵器和第二圓柱凸輪激勵器分別安裝在激振筒架2底面并且靠近激振力臂3兩端的位置上，