一种大型重载摇摆模拟台的制作方法
【专利摘要】一种大型重载摇摆模拟台，外框通过外框轴、弧形滚体和外弧形滑块分别连接于轴承座、托辊座和外弧形导轨；外框轴对称固定于外框相对的两个侧面，并经转动副与轴承座连接，轴承座固定于支柱；弧形滚体对称固定于外框底面，并与安装于托辊座的辊子构成滚动副，托辊座固定于支柱；外弧形滑块对称布置于外框另两个侧面，外弧形导轨固定于导轨支柱；内框通过内框轴和内弧形滑块分别连接于外框和内弧形导轨；内框轴对称固定于内框相对的两个侧面，并经转动副与外框连接；内弧形滑块对称固定于内框相对的另两个侧面，内弧形导轨固定于导轨支座，导轨支座固定于外框；本发明承载大，抗冲击，能实现纵摇、横摇及其复合运动，可用于模拟海浪等的运动。
【专利说明】一种大型重载摇摆模拟台
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种摇摆台，特别是一种大型重载摇摆模拟台。
【背景技术】
[0002]在实验室环境下模拟海浪的运动，不仅可以缩短船载、舰载装备的开发周期，而且可大大降低预算；现有大多模拟台都是并联运动模拟台，并联模拟台虽然具有刚性大、承载能力强等优点，但是大多都是六自由度并联模拟台，且六自由度并联模拟台技术相对成熟，而少自由度的运动模拟台却少之又少，对于需要模拟少自由度运动的工况，大多是靠用六自由度并联模拟台中的相应的自由度运动，这势必增加了设计和制造成本；实际上，像模拟海浪等的运动，只需要横摇、纵摇及其复合运动就可满足要求，另一方面船载、舰载装备一般质量大，体积大，有的还会产生大的冲击力。因此研究具有横摇、纵摇及复合运动的一种大型重载摇摆模拟台十分重要。如发明专利CN103035161A提出了一种具有三自由度静载平衡并联运动模拟平台，该发明采用电驱，并引入静载平衡装置能有效提高承载能力，但是此发明平台下部的安装空间小且抗冲击能力差；发明专利CN102147046A提出了一种转动解耦的两自由度并联机构，此发明能实现上平台的两个转动完全解耦，但是此发明承载能力和抗冲击能力差。发明专利CN102975196A提出了一种两转动自由度并联机构，此发明结构紧凑，但承载能力差，安装空间小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种大型、承载大、抗冲击，具有横摇、纵摇及其复合运动的摇摆模拟台。
[0004]本发明的技术方案如下:
[0005]本发明它主要包括外框、内框、四个外圆弧导轨组件、四个内圆弧导轨组件和两个托辊组件，其中所述外框呈长方体形，其内设有正方形通孔，外框四个侧面均设有通孔，且每两个相对的通孔轴线重合；上述外框通过两个外框轴与两个轴承座连接，上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内，该两个外框轴的另一端分别与轴承座组成转动副，轴承座固定在支柱上；所述外圆弧导轨组件由外圆弧滑块、外圆弧导轨和导轨支柱组成，四个外圆弧滑块固定在外框底面的四个角上，且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称，四个外圆弧导轨分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱上，外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副，四个外圆弧导轨的圆弧半径相等，该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°?170° ;所述托辊组件由圆弧滚体、辊子和托辊座组成，两个圆弧滚体对称固定在上述外框轴一侧的外框底面上，辊子两端经转动副安装在托辊座上，托辊座固定在上述支柱上，圆弧滚体与辊子构成滚动副，两个圆弧滚体的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合；
[0006]所述内框外形结构与上述外框相同，该内框小于上述外框内的正方形通孔，在内框中两个相对的侧面上分别设有通孔，且两个通孔的轴线重合；上述内框通过两个内框轴与上述外框连接，两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内，该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内，配合构成转动副；所述内圆弧导轨组件由内圆弧滑块、内圆弧导轨和导轨支座组成，四个内圆弧滑块固定在内框底面的四个角上，且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称，上述四个内圆弧导轨分别固定在四个导轨支座上，该四个导轨支座分别相应地固定在外框上，内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副，四个内圆弧导轨的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°?170°。
[0007]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0008]1、能同时承受竖直和水平方向的冲击载荷；
[0009]2、采用多点支撑设计，刚度大，能承受大负载；
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意简图。
[0011]图2为本发明外框及外圆弧导轨组件和托辊组件装配关系示意简图。
[0012]图3为本发明外框及外圆弧导轨组件和托辊组件装配关系主视图。
[0013]图4为本发明托辊组件组成示意简图。
[0014]图5为本发明内框及内圆弧导轨组件装配关系示意简图。
[0015]图6为本发明内框及内圆弧导轨组件装配关系主视图。
【具体实施方式】
[0016]在图1和图2所示的一种大型重载摇摆模拟台示意简图中，外框6呈长方体形，其内设有正方形通孔，外框四个侧面上均设有通孔，且每两个相对的通孔轴线重合；上述外框通过两个外框轴8与两个轴承座2连接，上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内，该两个外框轴的另一端分别与轴承座组成转动副，轴承座固定在支柱I上；四个外圆弧滑块5固定在外框底面的四个角上，且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称，四个外圆弧导轨4分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱3上，外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副，四个外圆弧导轨的圆弧半径相等，该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°?170° (如图3所示)；两个圆弧滚体11对称固定在外框轴一侧的外框底面上，辊子10两端经转动副安装在托棍座9上,托棍座固定在支柱上，圆弧滚体与棍子构成滚动副，两个圆弧滚体的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合(如图3和图4所示)；
[0017]所述内框7外形结构与上述外框相同，该内框小于上述外框内的正方形通孔，在内框中两个相对的侧面上分别设有通孔，且两个通孔的轴线重合；上述内框通过两个内框轴15与上述外框连接，两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内，该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内，配合构成转动副；四个内圆弧滑块14固定在内框底面的四个角上，且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称，上述四个内圆弧导轨13分别固定在四个导轨支座12上，该四个导轨支座相应地固定在外框上，内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副，四个内圆弧导轨的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°?170° (如图5和图6所示)。
【权利要求】
1.一种大型重载摇摆模拟台，其特征在于:它主要包括外框、内框、四个外圆弧导轨组件、四个内圆弧导轨组件和两个托辊组件，其中所述外框呈长方体形，其内设有正方形通孔，外框四个侧面均设有通孔，且每两个相对的通孔轴线重合；上述外框通过两个外框轴与两个轴承座连接，上述两个外框轴的一端分别固定在外框相对的两个通孔内，该两个外框轴的另一端与轴承座组成转动副，轴承座固定在支柱上；所述外圆弧导轨组件由外圆弧滑块、外圆弧导轨和导轨支柱组成，四个外圆弧滑块固定在外框底面的四个角上，且每两个相邻的外圆弧滑块关于外框对称面对称，四个外圆弧导轨分别固定在位于外框四个角上的四个导轨支柱上，外圆弧滑块与外圆弧导轨构成滑动副，四个外圆弧导轨的圆弧半径相等，该四个外圆弧导轨的轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个外圆弧滑块的中线夹角为120°?170° ；所述托辊组件由圆弧滚体、辊子和托辊座组成，两个圆弧滚体对称固定在上述外框轴一侧的外框底面上，辊子两端经转动副安装在托辊座上，托辊座固定在上述支柱上，圆弧滚体与辊子构成滚动副，两个圆弧滚体的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合；所述内框外形结构与上述外框相同，该内框小于上述外框内的正方形通孔，在内框中两个相对的侧面设有通孔，且两个通孔的轴线重合；上述内框通过两个内框轴与上述外框连接，两个内框轴的一端分别固定在上述内框的两个通孔内，该两个内框轴的另一端分别设在上述外框上的另两个相对的通孔内，配合构成转动副；所述内圆弧导轨组件由内圆弧滑块、内圆弧导轨和导轨支座组成，四个内圆弧滑块固定在内框底面的四个角上，且每两个相邻的内圆弧滑块关于内框对称面对称，上述四个内圆弧导轨分别固定在四个导轨支座上，该四个导轨支座分别相应地固定在外框上，内圆弧滑块与内圆弧导轨构成滑动副，四个内圆弧导轨的圆弧半径相等，且其轴线与外框的转动轴线重合，处于同一平面的两个内圆弧滑块的中线夹角为120°?170°。
【文档编号】G09B25/00GK104346988SQ201410587952
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年10月28日 优先权日:2014年10月28日
【发明者】赵铁石, 李二伟, 颜丙刚, 强博, 刘鹏 申请人:燕山大学