专利名称：一种单电机单向混沌振动装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于振动机械领域，具体涉及一种单电机单向混沌振动装置，该装置是利用单电机和齿轮传动机构产生单向混沌振动的。
背景技术：
压实机械是基础施工、水坝和港口建设、机场建设、矿山建设、林区建设等工程的必备施工设备。有效的压实能显著改善填方、基础工程的承载能力和稳定性，减少或消除沉陷带来的危害。振动压实具有比静压压实更好的压实效果，原因是振动的频率如果和被压实土的固有频率一致，能够产生共振，消除间隙，同时内摩擦也减小，有利于压实。传统周期振动压实，只能产生单一振动频率，而土壤颗粒大小和性质的不同决定土壤的共振频率是一个范围，因此周期振动不能使土壤颗粒在全范围内产生共振，而混沌信号具有宽频谱特征，如果产生宽频谱的混沌振动，能够获得更好的压实效果。
发明内容本实用新型的目的是提供一种单电机单向混沌振动装置，该装置能够利用电动机产生单向混沌振动，且振动频带宽，能够在更宽的频率范围内使土壤颗粒产生共振，获得更高的效率。本实用新型所采用的技术方案是，一种单电机单向混沌振动装置，包括电动机、主动齿轮、直传齿轮、介齿轮和反向齿轮；电动机与主动齿轮同轴连接；主动齿轮与直传齿轮哨合，且主动齿轮通过介齿轮与反向齿轮哨合；直传齿轮固定在直传齿轮轴上，反向齿轮固定在反向齿轮轴上；直传齿轮轴上还固定有与直传齿轮同轴的第二偏心轮，反向齿轮轴上还固定有与反向齿轮同轴的第一偏心轮；第一偏心轮和第二偏心轮的中心面位于同一平面内且两者的偏心距相同。其中，电动机通过电机支座设置在底板上。其中,直传齿轮轴通过第二支座支承在底板上。其中，反向齿轮轴通过第一支座支承在底板上。其中，底板上还固定有配重块。本实用新型的有益效果是，利用4个齿轮将一个动力源的旋转运动转换为在相同平面内两个偏心轮的反向同速转动，抵消了水平方向的偏心力，产生了竖直方向的非周期(混沌)振动；这种振动的频带更宽，能够使得被压实颗粒产生更好的共振，获得更好的压实效果。
图I是本实用新型振动装置的结构示意图；图2是图I的A向视图；图3是本实用新型振动装置中的电动机和主动齿轮连接的结构示意图；[0013]图4是本实用新型振动装置中的直传齿轮与第二偏心轮同轴连接的结构示意图；图5是本实用新型振动装置中的反向齿轮与第一偏心轮同轴连接的结构示意图；图6是第一偏心轮和第二偏心轮的受力分析图。图中，I.反向齿轮，2.介齿轮，3.主动齿轮，4.电机支座，5.直传齿轮，6.直传齿轮轴，7.反向齿轮轴,8.电动机,9.配重块,10.第二偏心轮,11.第一偏心轮,12.底板，
13.栅栏，14.第二支座，15.第一支座，16.手柄。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实用新型提供一种单电机单向混沌振动装置，利用电动机8产生混沌运动，通过与电动机8同轴的主动齿轮3将电动机8的转动分别传递给直传齿轮5和通过一个介齿轮2传递给反向齿轮1，使得直传齿轮5与反向齿轮I的转速相同，转向相反；分别与直传齿轮5和反向齿轮I同轴连接有偏心距相同的两个偏心轮，分别为第二偏心轮10和第一偏心轮11，这两个偏心轮在同一个竖直平面内反向同速旋转产生的两个偏心力水平方向相互抵消，竖直方向加倍，从而产生混沌(非周期)单向振动。具体的结构如图I和图2所示，本实用新型提供的一种单电机单向混沌振动装置，包括电动机8、主动齿轮3、直传齿轮5、介齿轮2和反向齿轮I ;电动机8与主动齿轮3同轴连接；主动齿轮3与直传齿轮5啮合，且主动齿轮3通过介齿轮2与反向齿轮I啮合；直传齿轮5固定在直传齿轮轴6上，反向齿轮I固定在反向齿轮轴7上；直传齿轮轴6上还固定有与直传齿轮5同轴的第二偏心轮10,反向齿轮轴7上还固定有与反向齿轮I同轴的第一偏心轮11 ;第二偏心轮10和第一偏心轮11位于同一平面上且两者的偏心距相同。如图3所示，电动机8通过电机支座4安装在底板12上，底板12上还固定有配重块9。如图4所示，直传齿轮轴6和第二偏心轮10通过第二支座14支承在底板12上。如图5所示,反向齿轮轴7和第一偏心轮11通过第一支座15支承在底板12上。本实用新型的工作原理是，电动机8带动主动齿轮3转动，主动齿轮3将电机轴上的转动传给直传齿轮5,同时,主动齿轮3通过介齿轮2将电机轴上的转动传给反向齿轮I,主动齿轮3、直传齿轮5和反向齿轮I齿数相同，当主动齿轮3带动直传齿轮5和反向齿轮I转动时，直传齿轮5和反向齿轮I转速相同但转向相反。整个振动装置的旋转部分围有栅栏13起到保护作用，栅栏13上固定有手柄16方便操作人员使用。调整底板12上配重块9的位置，可以使得整个振动装置的重心位于第一偏心轮11和第二偏心轮10的轴心连线的中点处，使得整个装置受通过中心的非周期振动力驱动进行振动。如图6所示，直传齿轮5和反向齿轮I同速反向转动时，第一偏心轮11和第二偏心轮10也同速反向转动，由于两个偏心轮的偏心距MXr(M为偏心块质量为偏心块的中心到旋转轴线的偏心距离)相同，转速也相同(两个偏心轮的转速为《)，因此旋转产生的偏心力FjP FJF1是第一偏心轮11产生的偏心力，F2是第二偏心轮10产生的偏心力)的大小也相同，两个偏心力F1和F2分别沿水平X轴和竖直y轴分解，得到的X轴方向分力Flx和F2x大小相等，方向相反，因此抵消。而竖直方向的合力为Fy = Fly+F2y = 2Mr 2cos t，其中，t为时间。如果w为非周期(混沌)信号，则竖直方向的振动力Fy也是非周期的，这样的宽频谱振动力能够产生更好的压实效果。[0021]本发明提供的单电动机驱动的单向振动装置，利用齿轮传动系统将电动机8轴上的混沌转速，转换为垂直方向的单向混沌振动，水平方 向的振动被抵消，从而使电动机8的能量都转变为垂直的非周期振动，非周期振动能够使得土壤颗粒在更宽的频谱范围内产生共振，提闻压实效率。
权利要求1.一种单电机单向混沌振动装置，其特征在于包括电动机(8)、主动齿轮(3)、直传齿轮(5)、介齿轮⑵和反向齿轮⑴；电动机⑶与主动齿轮(3)同轴连接；主动齿轮(3)与直传齿轮(5)啮合，且主动齿轮(3)通过介齿轮(2)与反向齿轮(I)啮合；所述直传齿轮(5)固定在直传齿轮轴(6)上,反向齿轮(I)固定在反向齿轮轴(7)上；直传齿轮轴(6)上还固定有与直传齿轮(5)同轴的第二偏心轮(10)，反向齿轮轴(7)上还固定有与反向齿轮(I)同轴的第一偏心轮(11);第一偏心轮(10)和第二偏心轮(11)的中心面位于同一平面内且两者的偏心距相同。
2.根据权利要求I所述的单电机单向混沌振动装置，其特征在于所述电动机(8)通过电机支座⑷设置在底板(12)上。
3.根据权利要求2所述的单电机单向混沌振动装置，其特征在于所述直传齿轮轴(6)通过第二支座(14)支承在底板(12)上。
4.根据权利要求2所述的单电机单向混沌振动装置，其特征在于所述反向齿轮轴(7)通过第一支座(15)支承在底板(12)上。
5.根据权利要求2所述的单电机单向混沌振动装置，其特征在于所述底板(12)上还固定有配重块(9)。
专利摘要本实用新型提供一种单电机单向混沌振动装置，包括电动机、主动齿轮、直传齿轮、介齿轮和反向齿轮；电动机与主动齿轮同轴连接；主动齿轮与直传齿轮啮合，且主动齿轮通过介齿轮与反向齿轮啮合；直传齿轮固定在直传齿轮轴上，反向齿轮固定在反向齿轮轴上；直传齿轮轴上还固定有与直传齿轮同轴的第二偏心轮，反向齿轮轴上还固定有与反向齿轮同轴的第一偏心轮。本实用新型利用4个齿轮将一个动力源的旋转运动转换为在相同平面内两个偏心轮的反向同速转动，抵消了水平方向的偏心力，产生了竖直方向的非周期(混沌)振动；这种振动的频带更宽，能够使得被压实颗粒产生更好的共振，获得更好的压实效果。
文档编号H02K7/116GK202586624SQ20122013798
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者任海鹏 申请人:西安理工大学