专利名称：一种简谐激振试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械式减振试验装置，特别是指一种简谐激 振试验台。
背景技术：
按我国《摩托车减震器技术条件》(QC/T62-1993)、《摩托车减震 器试验方法》(QC/T63-1993)，和中国质量认证中心"自愿性产品特 殊要求"中《摩托车减震器特殊要求》(CQC/RY094-2003)以及《汽 车筒式减振器台架试验方法》(QC/T545-1999)规定，试验中应对减 震器一端施加标准简谐运动激励，在此基础上检测减震器的示功特 性、速度特性等。目前减震器试验台的激振方式有液压激振和机械激 振两种，液压激振式减震器试验台采用伺服液压油缸作为激振动力 源，机械激励式试验台机构一般采用曲柄连杆机构作为激励系统，而 曲柄连杆机构产生的运动是近似简谐运动，会产生一定的运动误差， 机构运动误差是指曲柄连杆机构产生的近似简谐运动与标准简谐运 动的偏差。这种偏差包括位移偏差、速度偏差和相位偏差，根据试验 台曲柄连杆机构的结构尺寸可以计算出近似简谐运动与标准简谐运 动的偏差，与标准谐波相比，近似简谐运动其峰值速度偏大，相位滞 后(相位角偏小)。机构运动的误差将带来减震器的示功特性、速度特 性等的偏差。简谐运动规律是质点在圆周上作匀速运动时，它在该圆直径上 的投影所构成的运动称为简谐运动。从动件作简谐运动时，其加速度 按余弦规律变化，故又称余弦加速度规律。实用新型专利"车辆减振器试验台"(ZL95226272.X)给出了一 种曲柄连杆机械激振式减振器试验台的结构形式，其由电机通过一级 皮带轮减速驱动偏心圆盘并通过连杆带动活塞实现上下激振运动，其 产生的运动规律为近似简谐运动。美国MTS减振器试验台采用伺服液压缸作为激振器，横梁采用 双油缸同步实现上下调整。试验台为双立柱单横梁的立式结构。伺服 液压激振式减震器试验台由计算机指令通过液压伺服阀控制油缸实 现简谐运动，虽然可以实现简谐规律激振，但涉及液压伺服系统及其 控制，控制复杂，成本高，且激振运动精度取决于液压伺服系统的性发明内容本实用新型的目的是为解决现有技术中存在的问题，提供一种以 机械方式实现精确简谐激振试验台。本实用新型的目的是通过下述方案予以实现由在台身1内置的变频电机3通过小带轮40和大带轮19驱动驱 动轮轴17，其特征是在驱动轮轴17的圆盘上内嵌有偏心盘18和 偏心轴28，并由置于偏心盘18外测的偏心轴28上的双轴承15，分别通过设于滑台36上的前档条14和后档条26将激振力施加于被测 减震器12;所述的滑台36由直线导轨16导向，试验时由与驱动轮 轴17端部相连的编码器37和力传感器10配合完成测试；在台身1 上还安置有传感器支座5。所述的驱动轮轴17圆盘上的偏心轴28上采用双轴承15为单向 受力，保持运动变向时无间隙并保持双轴承15中的驱动轴承的外圈 与前档条14和后档条26之间为滚动摩擦，减小驱动过程产生的测向 力。为改变传统试验台的缸筒活塞式导向方式，利用两根直线导轨 16和导轨座32作激振器直线运动导向，且为滚动摩擦，精度高，免润滑。所述的传感器支座5可在梯形槽内滑动调整位置，移时由导向键 31提供导向，依靠手轮8带动丝杆6螺母4方便实现传感器支座5 移动操作。本实用新型改变传统减震器试验台双立柱加横梁的立式结构，而 采用卧式结构，降低重心，便于被测件安装。采用变频电机2驱动，通过驱动轮轴17和大带轮19兼作飞轮， 起稳速作用使试验转速保持平稳。本实用新型的有益效果是-1、 结构简单，易于加工制造，成本较低，精度高，免润滑。2、 在驱动轮的偏心轴上采用双轴承分别单向受力方式，保证激振变向时消除间隙并保持驱动轴承外圈与档条之间为滚动摩擦，减小 驱动过程产生的测向摩擦力。3、改变传统减震器试验台双立柱加横梁的立式结构，而采用卧 式结构，降低重心，便于被测件安装。
附图1是本实用新型正面剖视图； 附图2是图1的左视图； 附图3是图1的俯视图； 附图4是图1中的A-A剖视图； 附图5是图1中的B-B剖视图； 附图6是图2的C-C剖视图。1、台身16、直线导轨30、 T型槽螺钉2、电机底座17、驱动轮轴31、导向键3、变频电机18、偏心盘32、直线导轨座4、螺母19、大带轮33、导轨底板5、传感器支座20、刻度尺34a、隔套6、丝杆21、法兰套34b、隔套7、轴承座22、圆螺母35、接头8、手轮23、支撑座36、滑台9、法二盖24、球轴承37、编码器10、力传感器25a、销轴38、柔性联轴器11、头部夹具25b、销轴39、编码器支架12、减震器26、后档条40、小带轮13、尾部夹具27、定位销14、前档条28、偏心轴15、双轴承29、滑台支座具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述图1为主视图，由图可知，该试验台由台身1、驱动变频电机3、小带轮40、大带轮19、驱动轮轴17、偏心盘18、偏心轴28、滑台 36、直线导轨16、力传感器10丝杆6、螺母4、位置调整机构等组 成；轮辐式力传感器10通过法兰盖9与传感器支座5固连。图2为左视图，电机3置于台身1内的电机底座2上，动力由小 带轮40通过三角带传给大带轮19，采用降速带传动可增大驱动扭矩， 并保持运动平稳性。电机底座2上的T型槽可改变变频电机3的安装 位置，从而实现三角带的张紧。图3为俯视图，由图可见，置于台身1内的变频电机3通过带传 动将动力传至驱动轮轴17。被测减震器12安装于头部夹具11和尾 部夹具13之间，尾部夹具13通过接头35和定位销27与滑台36固连。当被测减震器12安装长度发生变化时，需调整传感器支座5的 位置，先松开4个T型槽螺钉30，转动轴承座7外的手轮8，通过丝 杆6带动螺母4移动传感器支座5，移动时由两个导向键31根据刻 度尺20确定移动距离。图4为减震器试验台激振器和施力装置的A-A剖视图，驱动力 由大带轮19传至驱动轮轴17，驱动轮轴17由支撑座23、法兰套21 及二个角接触球轴承24支撑，通过内外隔套34a、 34b长度尺寸差实 现预紧，由两个圆螺母22实施固定。在驱动轮轴17外端通过柔性联 轴器38与安装于编码器支架39上的编码器37相联，其圆盘内嵌偏 心盘18和偏心轴28，偏心轴28上的双轴承15分别通过前档条14 和后档条26带动滑台36沿安装在导轨底板33上的直线导轨16做简 谐往复直线移动。偏心轴28相对驱动轮轴17的偏心距有级可调，在绝大多数情况 下，只要满足有级调整的偏心距，如5mm、 10mm、 15mm、 20mm、 25mm等就能够满足试验行程的要求。通过驱动轮轴17上设置的两 个带螺纹的销轴25a和销轴25b旋入偏心盘18圆周径向分布的若干 成对销孔实现传递扭矩和偏心盘18定位。图5为力传感器位置调整结构的剖视图，由图可知，传感器支座 5与台身1用T型槽螺钉30连接。图6为是图2的C-C剖视图，主要表示驱动滑台36的偏心轴28 及其上的双轴承15在前档条14和后档条26的安装结构。
权利要求1.一种简谐激振试验台，包括由在台身(1)内置的变频电机(3)，通过小带轮(40)和大带轮(19)驱动驱动轮轴(17)，其特征是在驱动轮轴(17)的圆盘上内嵌有偏心盘(18)和偏心轴(28)，并由置于偏心盘(18)外测的偏心轴(28)上的双轴承(15)，分别通过设于滑台(36)上的前档条(14)和后档条(26)将激振力施加于被测减震器(12)；所述的滑台(36)由直线导轨(16)导向，试验时由与驱动轮轴(17)端部相连的编码器(37)和力传感器(10)配合完成测试；在台身(1)上还安置有传感器支座(5)。
2. 根据权利要求1所述的一种简谐激振试验台，其特征在于所述的驱 动轮轴(17)圆盘上的偏心轴(28)上采用双轴承(15)为单向受力， 所述的双轴承(24)中的驱动轴承的外圈与前档条(14)和后档条(26) 之间为滚动摩擦。
3. 根据权利要求1或2所述的一种简谐激振试验台，其特征在于所述 的偏心轴(28)相对驱动轮轴(17)的偏心距为有级可调，通过驱动 轮轴(17)上设置的两个带螺纹的销轴(25a,25b)旋入偏心盘(18) 圆周径向分布的若干成对销孔实现传递扭矩和偏心盘(18)定位。
4. 根据权利要求l所述的一种简谐激振试验台，其特征在于所述的直 线导轨(16)采用两根用作激振运动导向。
5. 根据权利要求1所述的一种简谐激振试验台，其特征在于所述的传 感器支座(5)可在台身(1)上梯形槽内滑动以便调整位置，移时由 导向键(31)提供导向，依靠手轮(8)带动丝杆(6)螺母(4)方便 实现。
6. 根据权利要求1所述的一种简谐激振试验台，其特征在于所述的台身(1)采用卧式，以降低重心，便于被测减震器(12)的安装；大带轮(19)和驱动轮轴(17)兼作飞轮，起稳速作用。
专利摘要本实用新型涉及一种简谐激振试验台，目的在于消除传统机械式激振试验台采用曲柄连杆机构近似简谐运动带来的运动误差，实现精确的简谐激振试验台，并在偏心轴上采用双轴承各单向受力方式，以消除变向产生的间隙并保持驱动轴承外圈与档条之间为滚动摩擦，减小驱动过程产生的测向摩擦力。试验台由电机驱动，变频调速，并采用卧式结构，以降低重心，便于安装和调整。适用于摩托车减震器测试及其它需提供简谐激振试验的场合。
文档编号G01M17/007GK201083616SQ20072004601
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月11日 优先权日2007年9月11日
发明者张冰蔚, 杰 林 申请人:江苏科技大学