一种沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106768981A(43)申请公布日2017.05.31(21)申请号201710051986.9(22)申请日2017.01.20(71)申请人广西大学地址530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学路100号(72)发明人蔡敢为李洪汉韦为黄院星李俊明唐俊杰史缘缘王湘杨旭娟温芳陈渊(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104代理人覃现凯(51)Int.Cl.G01M13/00(2006.01)G01M7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置(57)摘要沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，激振力臂的中心与激振筒架底面的圆心固定连接，第一圆柱凸轮激励器和第二圆柱凸轮激励器分别安装在激振筒架底面并且靠近激振力臂两端的位置上，正电极环和负电极环安装在固定在激振筒架的外筒壁上，正电极环和负电极环分别通过导线与第一致动电机和第二致动电机连接，正电刷和负电刷都固定在电刷底座上，正电刷与正电极环接触，正电刷和负电刷连接至电源，转轴一端固定连接在激振筒架底面的圆心处。转轴由动力源带动旋转，激振机架随转轴一同旋转。致动沟槽凸轮产生的交变切向力在圆心处造成交变力矩，使得转轴受到扭振激励，实现对转轴施加扭振激励的功能，结构简单紧凑，可靠性好，扭振激励效果明显。CN106768981ACN106768981A权利要求书1/1页1.沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，其特征在于，包括转轴、激振筒架、激振力臂、正电极环、负电极环、第一圆柱凸轮激励器、第二圆柱凸轮激励器、正电刷、负电刷和电刷底座；第一圆柱凸轮激励器包括第一沟槽圆柱凸轮、第一致动电机、第一致动杆件和第一致动滑块，第二圆柱凸轮激励器包括第二沟槽圆柱凸轮、第二致动电机、第二致动杆件和第二致动滑块；激振力臂的中心与激振筒架底面的圆心固定连接，第一圆柱凸轮激励器和第二圆柱凸轮激励器分别安装在激振筒架底面并且靠近激振力臂两端的位置上，所述第一圆柱凸轮激励器的结构如下：第一沟槽圆柱凸轮连接在第一致动电机的输出轴上，第一致动滑块安装在第一致动杆件上并且同时嵌入在沟槽圆柱凸轮的沟槽中；第二圆柱凸轮激励器的结构与第一圆柱凸轮激励器相同；正电极环和负电极环安装在固定在激振筒架的外筒壁上，正电极环和负电极环分别通过导线与第一致动电机和第二致动电机连接，正电刷和负电刷都固定在电刷底座上，正电刷与正电极环接触，负电刷与负电极环接触，正电刷和负电刷连接至电源，转轴一端固定连接在激振筒架底面的圆心处。2.如权利要求1所述的沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，其特征在于，所述激振力臂、第一圆柱凸轮激励器和第二圆柱凸轮激励器以激振力臂的中心形成中心对称，进而对转轴产生扭矩。3.如权利要求1所述的沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，其特征在于，所述激振力臂除了中心与激振筒架的连接处之外，其余的两端部分处于悬空状态。2CN106768981A说明书1/3页一种沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置技术领域[0001]本发明涉及机械领域，特别是一种沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置。背景技术[0002]工程中很多场合都会使用扭振激励的方式对转轴零件进行扭振加载，如发动机曲轴、汽轮发电机和船舶轴系等旋转部件的疲劳试验、扭转振动试验，进行模态分析、振动响应分析，以了解这些轴系零件的性能，模拟其在某些工况下的动力学性能，获取相关试验数据。采用弯扭耦合共振产生的动应力来消除转轴类零件的残余应力，在实施过程中需要对转轴施加扭振激励，当电机旋转频率等于弯曲固有频率和扭转固有频率之差时，施加的扭振激励等于扭转固有频率，由弯扭耦合理论，偏心转轴会同时激发弯曲共振，弯曲共振与扭转共振相互加强，产生足够的动应力。目前采用的扭振激振器有电磁激振器、气动激振器、液压激振器，然而这些激振器结构复杂，可靠性不高，价格昂贵，维修成本高，实施困难，难以普及使用。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，通过转动轴与激振机架刚性连接，振动力臂与激振机架刚性连接，两致动沟槽凸轮分别与激振力臂末端固联，分别以力臂圆心为中心，两侧对称安装。转轴由动力源带动旋转，激振力臂和激振机架由于与转动轴刚性连接，随转轴一同旋转。致动沟槽凸轮产生的交变切向力在圆心处造成交变力矩，使得转轴受到扭振激励。[0004]本发明通过以下技术方案达到上述目的：[0005]沟槽凸轮冲击式交变力矩加载装置，包括转轴、激振筒架、激振力臂、正电极环、负电极环、第一圆柱凸轮激励器、第二圆柱凸轮激励器、正电刷、负电刷和电刷底座；第一圆柱凸轮激励器包括第一沟槽圆柱凸轮、第一致动电机、第一致动杆件和第一致动滑块，第二圆柱凸轮激励器包括第二沟槽