專利名稱：機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)的制作方法
機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于振動(dòng)臺(tái)與沖擊臺(tái)振動(dòng)領(lǐng)域，具體的說就是一種機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)。
背景技術(shù)：
在機(jī)械式水平振動(dòng)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究過程中，振動(dòng)臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和其振動(dòng)過程中保持水平的精度一直是業(yè)界十分關(guān)注并且一直未能很好解決的問題。水平振動(dòng)臺(tái)水平精度的高低和其振動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡是評(píng)價(jià)一個(gè)機(jī)械式水平振動(dòng)臺(tái)水平高低的重要參考。在現(xiàn)階段的機(jī)械式水平振動(dòng)臺(tái)由底座，支撐桿，振動(dòng)面板，傳動(dòng)桿，電機(jī)組成(如圖1所示)，這種機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)存在四個(gè)方面的不足。一是，傳統(tǒng)的機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)由于其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的的局限性，很難保證在其振動(dòng)的加速度是對(duì)稱的，而本振動(dòng)臺(tái)巧妙設(shè)計(jì)了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使其在水平方向的振動(dòng)軌跡為正弦曲線，其振動(dòng)的速度方程為V=+ ,加速度方程為H = Oi2R。其中v為振動(dòng)臺(tái)水平方向線速度；R為轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的檔位半徑；ω為轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；Φ為初始相位；t振動(dòng)臺(tái)運(yùn)行時(shí)間。二是，傳統(tǒng)的機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)幅值是不可調(diào)的，本振動(dòng)臺(tái)使用了可調(diào)節(jié)檔位的偏心轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，從而使振動(dòng)臺(tái)的振動(dòng)幅值可根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行多檔調(diào)節(jié)。三是，傳統(tǒng)機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中多是使用普通滑塊傳動(dòng)，銷桿在滑塊中的轉(zhuǎn)動(dòng)是面接觸，會(huì)有很大的摩擦力。本振動(dòng)臺(tái)在滑塊中嵌入了轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，銷桿在滑塊中的轉(zhuǎn)動(dòng)就由面滑動(dòng)改作軸承的滾動(dòng)了，之間的摩擦力基本得到消除。四是，傳統(tǒng)的機(jī)械式水平振動(dòng)臺(tái)在振動(dòng)過程中很難保持水平和垂直方向的精度，并且有很大的豎直方向的位移。本振動(dòng)臺(tái)采用了保證振動(dòng)臺(tái)面板做直線運(yùn)動(dòng)水平和垂直方向精度達(dá)O. Olmm的直線導(dǎo)軌滑塊機(jī)構(gòu)，避免了振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)過程中豎直方向的振動(dòng)，使其達(dá)到精密水平 振動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一款可調(diào)節(jié)振幅、頻率和標(biāo)準(zhǔn)正弦運(yùn)動(dòng)軌跡的高精度水平機(jī)械振動(dòng)臺(tái)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，包括底座，導(dǎo)向部件，振動(dòng)臺(tái)面板，傳動(dòng)裝置， 電機(jī)，所述傳動(dòng)裝置的一端與電機(jī)連接、所述傳動(dòng)裝置的另一端與連接振動(dòng)臺(tái)面板連接，所述振動(dòng)臺(tái)面板的下部通過由水平滑塊和直線導(dǎo)軌組成的導(dǎo)向部件與底座可移動(dòng)連接，所述傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶、傳動(dòng)軸承、多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤、傳動(dòng)細(xì)桿、推力臂、矩形滑塊、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，所述電機(jī)與傳動(dòng)軸承通過傳動(dòng)帶連接，所述傳動(dòng)軸承上固定設(shè)置一對(duì)多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤，所述傳動(dòng)細(xì)桿固定在多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤上，在傳動(dòng)細(xì)桿上設(shè)有矩形滑塊、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，所述推力臂的一端與振動(dòng)臺(tái)面板固定，推力臂另一端上還設(shè)有的垂直通槽，通過傳動(dòng)細(xì)桿、矩形滑塊、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承在垂直通槽上的移動(dòng)從而帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)面板產(chǎn)生水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明中所述支撐部件包括設(shè)置在底座上的可調(diào)節(jié)角度和高度的高度調(diào)節(jié)平 臺(tái)，在高度調(diào)節(jié)平臺(tái)的上部設(shè)置有能夠使得振動(dòng)臺(tái)面板產(chǎn)生水平方向震動(dòng)的直線導(dǎo)軌、水 平滑塊，在所述直線導(dǎo)軌上還設(shè)有限位卡。
本發(fā)明中所述的傳動(dòng)軸承上還設(shè)有使得傳動(dòng)軸承的高度與電機(jī)的高度相適應(yīng)的 軸承支架。
本發(fā)明中所述底座上還設(shè)有能夠控制電機(jī)開啟與運(yùn)轉(zhuǎn)速度的電機(jī)控制儀。
本發(fā)明的效果和益處是這種新的機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)的特點(diǎn)在于振動(dòng)臺(tái)在工作過程中可保 證高精度的水平振動(dòng)(豎直和水平方向的位移不超過O. 01mm)，并且其振動(dòng)的位移和速度是 嚴(yán)格的對(duì)稱正弦軌跡，加速度是嚴(yán)格的對(duì)稱余弦軌跡。這些都是以往機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)所沒有 解決的。


圖1為現(xiàn)有機(jī)械式振動(dòng)臺(tái)示意圖。
圖2為機(jī)械控制可調(diào)式緊密水平振動(dòng)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為機(jī)械控制可調(diào)式緊密水平振動(dòng)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為本發(fā)明的傳動(dòng)細(xì)桿，矩形滑塊及轉(zhuǎn)動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的直線導(dǎo)軌與水平滑塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)號(hào)名稱(I)底座，(2)電機(jī)，(3)電機(jī)控制儀，(4)傳動(dòng)帶，(5)傳動(dòng)軸承，(6)軸承支架，(7)多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤，(8)傳動(dòng)細(xì)桿，(9)推力臂，(10)矩形滑塊，(11)轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，(12)振動(dòng)臺(tái)面板，(13)直線導(dǎo)軌，(14)水平滑塊，(15)限位卡，(16)高度 調(diào)節(jié)平臺(tái)。
具體實(shí)施例如圖所示，一種機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，設(shè)置底座I，在底座I上設(shè)置電機(jī)2、 底座I上還設(shè)置有電機(jī)控制儀3能夠控制電機(jī)2開啟與運(yùn)轉(zhuǎn)速度，傳動(dòng)帶4連接電機(jī)2和 傳動(dòng)軸承5，通過傳動(dòng)帶4驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸承5，傳動(dòng)軸承5上固定設(shè)置一對(duì)多級(jí)可調(diào)式偏心傳 動(dòng)圓盤7，傳動(dòng)細(xì)桿8固定在可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤7上，在傳動(dòng)細(xì)桿8上設(shè)置矩形滑塊10、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸承11，推力臂9的一端與振動(dòng)臺(tái)面板12固定，推力臂9的另一端上設(shè)有一個(gè)垂直通 槽，通過傳動(dòng)細(xì)桿8在偏心圓盤上轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)矩形滑塊10和轉(zhuǎn)動(dòng)軸承11在垂直通槽上的移 動(dòng)從而帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)面板12產(chǎn)生水平方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本發(fā)明的底座I上振動(dòng)臺(tái)面板12的下部還設(shè)置有一個(gè)可調(diào)節(jié)角度和高度的高 度調(diào)節(jié)平臺(tái)16，在高度調(diào)節(jié)平臺(tái)16的上部設(shè)置有能夠使得振動(dòng)臺(tái)面板12產(chǎn)生水平方向震 動(dòng)的直線導(dǎo)軌13、水平滑塊14，通過直線導(dǎo)軌13和水平滑塊14的相對(duì)滑動(dòng)使得振動(dòng)臺(tái)面 板12能夠在推力臂9的作用下，產(chǎn)生水平方向的振動(dòng)，直線導(dǎo)軌13上還設(shè)有限位卡15，限 位卡15可以保證振動(dòng)臺(tái)面扳在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域，防止振動(dòng)臺(tái)在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生 失控和脫位時(shí)出現(xiàn)危險(xiǎn)。
在本發(fā)明的傳動(dòng)軸承5上還設(shè)有使得傳動(dòng)軸承5的高度與電機(jī)2的高度相適應(yīng)的 軸承支架6，通過軸承支架6的安裝，傳動(dòng)帶4可將電機(jī)的動(dòng)力傳輸?shù)絺鲃?dòng)軸承5，傳動(dòng)軸承 5帶動(dòng)設(shè)置在其上的多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤7轉(zhuǎn)動(dòng)，通過在多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤7上安裝的傳動(dòng)細(xì)桿8及矩形滑塊10、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承11、推力臂9上設(shè)有的垂直通槽的共同作用下， 傳動(dòng)裝置吸收了垂直方向的位移，通過推力臂9的一端與振動(dòng)臺(tái)面板12固定從而將傳動(dòng)系統(tǒng)的水平位移傳遞給振動(dòng)臺(tái)面板12。本發(fā)明可以通過調(diào)節(jié)多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤7來實(shí)現(xiàn)振幅和最大加速度的改變。
本發(fā)明中的傳動(dòng)帶4、傳動(dòng)軸成5、軸承支架6、可調(diào)式轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤7、傳動(dòng)細(xì)桿8、推力臂9矩形滑塊10、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承11組成保證振動(dòng)臺(tái)成正弦曲線振動(dòng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它可將電機(jī)所作的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)換成振動(dòng)臺(tái)正弦水平振動(dòng)。其振動(dòng)方程如下
權(quán)利要求
1.一種機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，包括底座(1)，導(dǎo)向部件，振動(dòng)臺(tái)面板(12)， 傳動(dòng)裝置，電機(jī)(2)，所述傳動(dòng)裝置的一端與電機(jī)(2)連接、傳動(dòng)裝置的另一端與連接振動(dòng)臺(tái)面板(12)連接，其特征在于所述振動(dòng)臺(tái)面板(12)的下部通過由水平滑塊(14)和直線導(dǎo)軌(13)組成的導(dǎo)向部件與底座(I)可移動(dòng)連接，所述傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶(4)、傳動(dòng)軸承(5)、多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7)、傳動(dòng)細(xì)桿(8)、推力臂(9)、矩形滑塊(10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)，所述電機(jī)(2)與傳動(dòng)軸承(5)通過傳動(dòng)帶(4)連接，所述傳動(dòng)軸承(5)上固定設(shè)置一對(duì)多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7)，所述傳動(dòng)細(xì)桿(8)固定在多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7) 上，在傳動(dòng)細(xì)桿(8)上設(shè)有矩形滑塊(10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)，所述推力臂(9)的一端與振動(dòng)臺(tái)面板(12)固定，推力臂(9)的另一端上還設(shè)有的垂直通槽，并通過傳動(dòng)細(xì)桿(8)、矩形滑塊 (10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)在垂直通槽上的移動(dòng)從而帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)面板(12)產(chǎn)生水平方向的移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，其特征在于所述支撐部件包括設(shè)置在底座(I)上的可調(diào)節(jié)角度和高度的高度調(diào)節(jié)平臺(tái)(16)，在高度調(diào)節(jié)平臺(tái)(16) 的上部設(shè)置有能夠使得振動(dòng)臺(tái)面板(12)產(chǎn)生水平方向移動(dòng)的直線導(dǎo)軌(13)和水平滑塊 (14)，在所述直線導(dǎo)軌(13)上還設(shè)有限位卡(15)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，其特征在于所述的傳動(dòng)軸承(5)上還設(shè)有使得傳動(dòng)軸承(5)的高度與電機(jī)(2)的高度相適應(yīng)的軸承支架(6)。
4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，其特征在于所述底座(I)上還設(shè)有能夠控制電機(jī)(2 )開啟與運(yùn)轉(zhuǎn)速度的電機(jī)控制儀(3 )。
全文摘要
一種機(jī)械控制可調(diào)式精密水平振動(dòng)臺(tái)，包括底座(1)，導(dǎo)向部件，振動(dòng)臺(tái)面板(12)，傳動(dòng)裝置，電機(jī)(2)，所述傳動(dòng)裝置的一端與電機(jī)(2)連接、傳動(dòng)裝置的另一端與連接振動(dòng)臺(tái)面板(12)連接，所述振動(dòng)臺(tái)面板(12)的下部通過由水平滑塊(14)和直線導(dǎo)軌(13)組成的導(dǎo)向部件與底座(1)可移動(dòng)連接，所述傳動(dòng)裝置包括傳動(dòng)帶(4)、傳動(dòng)軸承(5)、多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7)、傳動(dòng)細(xì)桿(8)、推力臂(9)、矩形滑塊(10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)，所述電機(jī)(2)與傳動(dòng)軸承(5)通過傳動(dòng)帶(4)連接，所述傳動(dòng)軸承(5)上固定設(shè)置一對(duì)多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7)，所述傳動(dòng)細(xì)桿(8)固定在多級(jí)可調(diào)式偏心傳動(dòng)圓盤(7)上，在傳動(dòng)細(xì)桿(8)上設(shè)有矩形滑塊(10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)，所述推力臂(9)的一端與振動(dòng)臺(tái)面板(12)固定，推力臂(9)的另一端上還設(shè)有的垂直通槽，并通過傳動(dòng)細(xì)桿(8)、矩形滑塊(10)、轉(zhuǎn)動(dòng)軸承(11)在垂直通槽上的移動(dòng)從而帶動(dòng)振動(dòng)臺(tái)面板(12)產(chǎn)生水平方向的移動(dòng)。本發(fā)明的振動(dòng)臺(tái)在工作過程中可保證高精度的水平振動(dòng)。
文檔編號(hào)B06B1/12GK103008221SQ20111028241
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者鄧宗白, 陶陽(yáng), 杜文超, 楊賀, 楊婷, 孫霞芳, 馬超 申請(qǐng)人:南京航空航天大學(xué)