一种适用于中高速旋转下的偏心块的制作方法

1.本技术属于振动机械技术领域，具体涉及一种适用于中高速旋转下的偏心块。


背景技术：

2.航空发动机振动主要由于转子不平衡振动导致，传统的基于激振器/振动台的振动载荷加载方法，由于激振杆等部件带来的附加刚度导致边界改变，进一步将会影响载荷的传递特性等。
3.因此，亟待设计一种可在中高速旋转下的偏心块，从而为发动机振动传递试验提供振动载荷输入。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本技术提供了一种适用于中高速旋转下的偏心块。
5.本技术公开了一种适用于中高速旋转下的偏心块，设置在由伺服电机带动的转轴上，包括：
6.基板，所述基板包括一底板以及在所述底板表面中心位置凸起的呈矩形的空心凸台，所述空心凸台内开设有与转轴适配的基板通孔，所述基板通过该基板通孔与转轴固定连接；
7.偏心块，所述偏心块中心位置开设有一矩形内孔，所述矩形内孔左右方向上的长度与所述空心凸台左右方向的长度相等，所述矩形内孔上下方向上的宽度大于所述空心凸台上下方向的宽度，所述偏心块通过该矩形内孔套设在所述基板的空心凸台上，使得所述偏心块可相对所述基板上下滑动；
8.固定机构，用于将所述偏心块与所述基板进行固定，以限制所述偏心块的滑动。
9.根据本技术的至少一个实施方式，在所述基板的空心凸台上，沿垂直所述转轴轴线方向贯穿开设有至少两个90
°
沉头孔，并设置有相适配的90
°
沉头螺钉；
10.对应的，所述适用于中高速旋转下的偏心块还包括：
11.偏心轮轴瓦，所述偏心轮轴瓦同轴套设在所述转轴上，所述空心凸台又通过其基板通孔套设在所述偏心轮轴瓦上，其中，所述偏心轮轴瓦数量及布置位置与所述90
°
沉头孔的数量及位置相对应，另外，每块所述偏心轮轴瓦上与所述90
°
沉头孔相对应的位置处开设有轮轴固定通孔，通过所述90
°
沉头螺钉依次穿过对应的90
°
沉头孔和轮轴固定通孔后与所述转轴固定连接。
12.根据本技术的至少一个实施方式，所述90
°
沉头孔的数量为两个，在所述空心凸台的左右方向对称分布。
13.根据本技术的至少一个实施方式，每块所述偏心轮轴瓦的外圆弧半径等于所述空心凸台中基板通孔的内径，每块所述偏心轮轴瓦的内圆弧半径等于所述转轴的外径。
14.根据本技术的至少一个实施方式，所述基板的底板呈圆形，所述固定机构包括：
15.在其左右两侧分别对称开设有两个中螺纹通孔；以及
16.在所述偏心块的左右两侧与所述中螺纹通孔相对应的位置处，分别沿上下方向开设有一个条形凹槽，通过调节螺钉依次穿过对应侧的所述条形凹槽和中螺纹通孔后，将所述基板与所述偏心块进行固定。
17.根据本技术的至少一个实施方式，所述固定机构还包括：
18.在所述偏心块的上下端面的中心位置，分别朝向所述矩形内孔方向贯穿开设有第一螺纹通孔和第二螺纹通孔，并将两个长度大于第一螺纹通孔和第二螺纹通孔深度的顶紧螺钉，分别从上下两端拧入所述第一螺纹通孔和第二螺纹通孔中。
19.根据本技术的至少一个实施方式，所述偏心块呈环状，包括两块呈u型的内块和外块，所述内块和外块通过开口相对的方式对接形成所述偏心块，并在对接处通过连接螺钉进行固定。
20.根据本技术的至少一个实施方式，在所述内块的u型开口处的左右两侧臂上，朝向所述偏心块的矩形内孔方向开设有第三螺纹通孔；
21.另外，所述外块的u型开口处的左右两侧臂内侧面之间的距离，等于所述内块的u型开口处的左右两侧臂外侧面之间的距离，并且在所述外块的u型开口处的左右两侧臂上，开设有与所述第三螺纹通孔数量和位置相适配的第四螺纹通孔，其中，所述连接螺钉依次穿过所述第四螺纹通孔和第三螺纹通孔后将所述内块和外块进行固定；
22.其中，所述条形凹槽是开设在所述内块的u型开口处的左右两侧臂上。
23.根据本技术的至少一个实施方式，所述条形凹槽上标注有刻度值，且所述条形凹槽两端具有倒圆角，其两圆心距离为40mm。
24.本技术至少存在以下有益技术效果：
25.本技术的适用于中高速旋转下的偏心块，结构简单，零件数量少，使用方便；另外，由于基板的基板通孔直径可以根据具体情况进行设计，能够适合多种高速转轴的需要，且安装方便；
26.进一步，本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中，偏心块质量及形状规则，可适用于0～5000r/min转速内的偏心旋转激励，并且在3540r/min转速下可实现0～5000n的无级调整，能够满足某国产发动机研制相关试验中转速及激振力的需求。
附图说明
27.图1是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块的结构示意图；
28.图2是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中基板的结构示意图；
29.图3是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中偏心轮轴瓦的结构示意图；
30.图4是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中90
°
沉头螺钉的结构示意图；
31.图5是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中内块的结构示意图；
32.图6是本技术的适用于中高速旋转下的偏心块中外块的结构示意图；
33.其中：
34.基板1、底板101、偏心轮轴瓦2、90
°
沉头螺钉3、内块4、外块5、连接螺钉6、调节螺钉7、顶紧螺钉8、基板通孔9、空心凸台10、90
°
沉头孔11、中螺纹通孔12、条形凹槽13、第三螺纹通孔14、第一螺纹通孔15、第四小螺纹通孔16、第二大螺纹通孔17。
具体实施方式
35.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.需要理解的是，在本技术的描述中可能涉及到的技术术语，例如“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制
37.如图1-图6所示，本技术公开了一种适用于中高速旋转下的偏心块，设置在由伺服电机带动的转轴(图中未示出)上；所述适用于中高速旋转下的偏心块了可以包括基板1以及偏心块。
38.具体的，如图2所示，基板1包括一底板101以及在底板101表面中心位置凸起的呈矩形的空心凸台10，空心凸台10内开设有与转轴适配的基板通孔9，基板1通过该基板通孔9与转轴固定连接。
39.可以理解的是，基板通孔9与转轴可以通过多种适合的方式固定连接；本实施例中，优选在基板1的空心凸台10上，沿垂直转轴轴线方向贯穿开设有至少两个90
°
沉头孔11(本实施例中优选90
°
沉头孔11的数量为两个，在空心凸台10的左右方向对称分布)，并设置有相适配的90
°
沉头螺钉3。
40.此时，对应的本技术的适用于中高速旋转下的偏心块还可以包括偏心轮轴瓦2；该偏心轮轴瓦2同轴套设在转轴上，空心凸台10又通过其基板通孔9套设在偏心轮轴瓦2上，其中，偏心轮轴瓦2数量及布置位置与所述90
°
沉头孔11的数量及位置相对应，另外，每块偏心轮轴瓦2上与90
°
沉头孔11相对应的位置处开设有轮轴固定通孔，通过90
°
沉头螺钉3依次穿过对应的90
°
沉头孔11和轮轴固定通孔后与转轴固定连接，以锁紧转轴。
41.进一步，为确保连接的稳定性，优选每块偏心轮轴瓦2的外圆弧半径等于空心凸台10中基板通孔9的内径，每块偏心轮轴瓦2的内圆弧半径等于转轴的外径。
42.进一步，在偏心块的中心位置开设有一矩形内孔，矩形内孔左右方向上的长度与空心凸台10左右方向的长度相等，矩形内孔上下方向上的宽度大于空心凸台10上下方向的宽度，偏心块通过该矩形内孔套设在基板1的空心凸台10上，使得偏心块可相对基板1上下滑动，从而可以通过调整偏心块在基板1上的位置以产生不同的偏心距，进一步可在高速旋转下产生不同的偏心激振力。
43.另外，当偏心块调节到需要的位置后，还可以通过设置固定机构，将偏心块与基板1进行固定，以限制偏心块的滑动。
44.同样可以理解的是，偏心块可以通过多种适合的方式实现与基板1的固定，也即上述的固定机构可以为多种结构；本实施例中，首先优选基板1的底板101呈圆形，对应的，固定机构包括：
45.在其左右两侧分别对称开设有两个中螺纹通孔12；以及在偏心块的左右两侧与中螺纹通孔12相对应的位置处，分别沿上下方向开设有一个条形凹槽13，通过调节螺钉7依次穿过对应侧的条形凹槽13和中螺纹通孔12后，将基板1与所述偏心块进行固定。
46.进一步，固定机构还可以包括：
47.在偏心块的上下端面的中心位置，分别朝向矩形内孔方向贯穿开设有第一螺纹通孔15和第二螺纹通孔17，并将两个长度大于第一螺纹通孔15和第二螺纹通孔17深度的顶紧螺钉8，分别从上下两端拧入第一螺纹通孔15和第二螺纹通孔17中，顶紧螺钉8通过第一螺纹通孔15和第二螺纹通孔17后从上下两端顶到基板1的空心凸台10上，以防止高速旋转下活动半圆发生偏移。
48.进一步现有说明的是，本技术的上述偏心块可以根据试验需要采用多种适合的结构，比如一体式、组合式，本实施例中，如图5、6所示，优选偏心块呈环状，包括两块呈u型的内块4和外块5；内块4和外块5通过开口相对的方式对接形成所述偏心块，并在对接处通过连接螺钉6进行固定。
49.具体的，在内块4的u型开口处的左右两侧臂上，朝向偏心块的矩形内孔方向开设有第三螺纹通孔14；另外，外块5的u型开口处的左右两侧臂内侧面之间的距离，等于内块4的u型开口处的左右两侧臂外侧面之间的距离，并且在外块5的u型开口处的左右两侧臂上，开设有与第三螺纹通孔14数量和位置相适配的第四螺纹通孔16，其中，连接螺钉6依次穿过第四螺纹通孔16和第三螺纹通孔14后将内块4和外块5进行固定；对应的，上述条形凹槽13是开设在内块4的u型开口处的左右两侧臂上。
50.进一步，优选条形凹槽13上标注有刻度值，且条形凹槽13两端具有倒圆角，其两圆心距离为40mm。
51.进一步，本技术的适用于中高速旋转下的偏心块装配过程如下：
52.装配时先将基板1套入转轴，在转轴与基板1之间塞入偏心轮轴瓦2，并用90
°
沉头螺钉3将基板1锁紧固定在转轴上。
53.其次将内块4卡与基板1的空心凸台10上，并将内块4与外块5通过连接螺钉6连接锁紧，然后根据需要的偏心量调整内块4与外块5组成的偏心块中心位置与基板1中心位置的距离，并将偏心块通过调节螺钉7固定于基板1上，然后通过顶紧螺钉8进行锁紧防止高速旋转下偏心块发生偏移。
54.综上，本技术的适用于中高速旋转下的偏心块，经过紧密装配，适用于0～5000r/min转速内的偏心旋转激励，并且在3540r/min转速下可实现0～5000n的无级调整，能够满足某国产发动机研制相关试验中转速及激振力的需求。
55.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。