[发明专利]一种机械结合面动态特性参数测量装置及方法

说明书

本发明涉及机械结合面动态特性测量技术领域，提供一种机械结合面动态特性参数测量装置及方法。本发明的装置在底座上设有穿入螺母座的丝杠螺母组合，连接有电机的横向丝杠在一端与固定座连接、在另一端与支撑座连接，螺母座上端连接有滑块，滑块滑动连接在横向导轨上；底座与顶板通过纵向圆形导轨和纵向丝杠连接；顶板中部圆形凹槽及圆形通孔的上方布设有通过支撑板及螺旋千斤顶支撑的激振器；底座上布设有加速度传感器。本发明的方法通过计算机及信号发生器控制激振器的激振频率，通过调整第二试样及加速度传感器的放置方式、滑块的运动形式，能够选择性测量不同条件下固定结合面或相对移动结合面的法向或切向动态特性参数，并提高测量精度。

技术领域

本发明涉及机械结合面动态特性测量技术领域，特别是涉及一种机械结合面动态特性参数测量装置及方法。

背景技术

机械往往是由许多零部件组成的，各零件之间通过不同的方式匹配连接，机械部件之间连接的界面被称为“机械结合面”。机械结合面的存在，导致机械局部刚度降低，使机械整体并不是一个连续体，对整个机械结构的动力学性能有着重要影响，据统计，超过60％的机械振动问题来源于机械结合面。接触动力学中将机械结合面视为柔性系统，使用接触刚度和接触阻尼两个重要参数来表征机械结合面的动力学特性，接触刚度和接触阻尼的测量对研究机械结合面的动力学特性尤为重要。目前，由于机械结合面的动态特性极其复杂，机械结合面动态特性参数的识别方法、影响因素与应用技术等还存在很多不足：(1)由于没有可靠的机结合面接触参数的计算公式，又加上实验仪器的分辨率、灵敏度和人为因素的影响，不管是使用理论方法还是用实验方法，都无法得到较为精准的机械结合面参数值；(2)由于缺乏相应的评价标准，而且获取机械结合面接触参数所使用的计算方法和实验装置不同，得到的机械结合面接触参数不统一；(3)由于机械结合面的结构不同，所获取的实验数据只能应用在某一个或某一类结合面上，导致得到的机械结合面接触参数通用性比较差。

可见，当前机械结合面接触参数的测量存在识别精度低、有效性低、通用性差的难题，从而需要可靠的机械结合面动态特性参数测量装置及方法。然而现有的机械结合面动态特性参数测量装置及方法一般采用多自由度系统，极大地增加了测试难度，很难准确地获取机械结合面的动态特性测试信号，而且现有的机械结合面动态特性参数测量装置的形式较为单一，只能单纯测量机械结合面的法向接触参数。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种机械结合面动态特性参数测量装置及方法，能够在保持单自由度的基础上，可选择性测量固定结合面或相对移动结合面的法向或切向动态特性参数，提高测量结果的精度、有效性及通用性。

本发明的技术方案为：

一种机械结合面动态特性参数测量装置，其特征在于：包括底座、顶板；所述底座在上方中部开设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有螺母座，所述第一凹槽在螺母座两侧分别设有固定座与支撑座，所述固定座与支撑座均与底座通过螺栓连接；所述第一凹槽在上方还设有丝杠螺母组合，所述丝杠螺母组合包括横向丝杠和螺母，所述横向丝杠在一端与固定座连接，所述横向丝杠在另一端与支撑座连接，所述横向丝杠在中部穿过螺母，所述螺母在一端穿入螺母座中；所述横向丝杠连接有电机；

所述底座在第一凹槽两侧对称设置有平行于横向丝杠的两个横向导轨，所述螺母座在上方通过螺栓连接有垂直于横向导轨的滑块，所述滑块在下方两侧对称开设有平行于横向导轨的两个第二凹槽，所述滑块通过两个第二凹槽滑动连接在两个横向导轨上，所述滑块在上方中部开设有一组呈十字形分布的第一螺栓孔；

所述底座在两个横向导轨的外侧插接有对称设置的两组纵向圆形导轨和两个纵向丝杠，每组纵向圆形导轨包括两个纵向圆形导轨，所述纵向丝杠位于一组纵向圆形导轨中的两个纵向圆形导轨之间；所述纵向圆形导轨与纵向丝杠均在上方穿出顶板，所述纵向圆形导轨与顶板下方通过导轨固定夹具固定，所述纵向丝杠与顶板通过螺纹连接；