[发明专利]基于凸轮机构的三向振动试验机

说明书

技术领域

本发明涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种振动试验机。

背景技术

振动试验机是模拟产品在制造、组装运输及使用执行阶段中所遭遇的各种环境，用以鉴定产品是否忍受环境振动的能力，用于发现早期故障、模拟实际工况考核和结构强度等试验的试验设备。适用于电子、机电、光电、汽机车、玩具等各行各业的研究、开发、品管、制造。

常用的振动试验机有：电动振动试验台、机械式振动试验台和液压振动试验台等。其中，机械式振动试验台因其测试时干扰小、控制简单等优点被广泛应用于振动试验机。但是现有的机械式振动试验台存在如下缺陷：结构复杂、体积庞大、安装和维护不方便、振动轨迹不稳定等。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于凸轮机构的三向振动试验机，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

基于凸轮机构的三向振动试验机，包括一机座，所述机座上设有一调速电机、一箱体，所述箱体上设有主振动平台，所述箱体内设有驱动所述振动平台振动的驱动机构，其特征在于，所述驱动机构包括一凸轮机构、一从动导杆A、一直线轴承、一从动导杆B，所述凸轮机构包括设置在所述箱体内的圆柱凸轮、设置在所述圆柱凸轮上的凸轮轨迹槽，所述圆柱凸轮的传动轴连接所述调速电机；

所述从动导杆A的一端设置在所述凸轮轨迹槽内，另一端与所述直线轴承的滑块固定连接；所述从动导杆B的一端连接所述直线轴承的滑块，另一端与一辅助振动平台连接；

所述主振动平台上设有一导向槽，所述导向槽沿运动方向45°倾斜设置；所述辅助振动平台上固定有一X向导向杆，所述X向导向杆在所述导向槽中相对滑动；

本发明工作时，调速电机驱动凸轮机构的传动轴转动，由于圆柱凸轮上设有凸轮轨迹槽，随着圆柱凸轮的转动，凸轮轨迹槽内的从动导杆A可以产生沿Y方向（左右方向）一定轨迹运动的振动；同时，可以设置凸轮轨迹槽的槽深按一定轨迹渐进改变，在从动导杆A沿凸轮轨迹槽内运动产生Y方向振动的同时，也产生Z方向（上下方向）一定轨迹运动的振动。Y方向和Z方向的振动可以直接表现在辅助振动平台上。由于X、Y方向上导向槽的设置，导向槽在X与Y方向的运动轨迹为1：1，在辅助振动平台发生Y方向的振动时，在X向导向杆与导向槽的作用下，主振动平台也发生X方向振动。此时，X方向、Y方向和Z方向均发生振动，实现了三向振动的目的。

另外，本发明在需要实现不同类型的振动轨迹时，只要更换不同类型凸轮轨迹槽的圆柱凸轮即可。

所述调速电机优选采用伺服电机，所述伺服电机通过一联轴器连接所述圆柱凸轮的传动轴。伺服电机转速可以改变相应的振动频率，从而实现不同频率的振动试验。

所述从动导杆A的一端端部通过滚动轴承镶嵌在所述凸轮轨迹槽中，以减少工作阻力；所述从动导杆A的另一端通过螺纹连接的方式与所述直线轴承的滑块连接；

所述从动导杆B的一端通过螺纹连接的方式与所述直线轴承的滑块连接；所述从动导杆B的另一端与所述辅助振动平台紧固连接。在调速电机的控制下，圆柱凸轮转动，从动导杆A、滑块、从动导杆B和辅助振动平台一起作Y方向和Z方向的往复运动。

所述箱体包括设置在机座上的箱体底座、箱体侧板、箱体上盖连接成一矩形箱体；所述驱动机构设置在所述箱体内，所述传动轴伸出于所述箱体侧板，所述辅助振动平台设置在所述箱体上盖上方，所述主振动平台设置在所述辅助振动平台上方。

为了保证Z方向振动时稳定工作，本发明还设有两个Z向运动平衡组件：

还包括一直线导轨、一直线导轨滑块、两组Z向运动平衡组件，所述直线导轨水平设置在所述箱体内，所述直线导轨滑块与所述直线导轨水平滑动连接；所述直线轴承设置在所述滑块上；

所述Z向运动平衡组件采用一弹性机构，所述直线导轨的两端分别通过两个Z向运动平衡组件设置在所述箱体侧板内。在从动导杆A带动滑块和从动导杆B作Z向运动时，由于直线导轨限定在Z向运动平衡组件中，保证了Z向运动的稳定，进而保证了主振动平台在Z向振动时的稳定工作状态。

所述弹性机构包括依次从下往上设置在所述箱体侧板内的下弹簧支撑杆、下弹簧托板、上弹簧托板、上弹簧支撑杆，所述下弹簧支撑杆外套设有下平衡弹簧，所述上弹簧支撑杆外套设上平衡弹簧；

两个所述弹性机构分别设置在相对的两个所述箱体侧板内，所述直线导轨的端部插设在所述下弹簧托板与所述上弹簧托板之间。