一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106636609B(45)授权公告日2018.06.01(21)申请号201710050330.5(51)Int.Cl.(22)申请日2017.01.20C21D10/00(2006.01)(65)同一申请的已公布的文献号(56)对比文件申请公布号CN106636609ACN206580863U,2017.10.24,CN102212672A,2011.10.12,(43)申请公布日2017.05.10CN201942722U,2011.08.24,(73)专利权人广西大学CN104390778A,2015.03.04,地址530004广西壮族自治区南宁市西乡EP2927660A1,2015.10.07,塘区大学路100号审查员王天天(72)发明人蔡敢为吴承亮韦为李俊明黄院星史缘缘唐俊杰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代理人覃现凯权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置(57)摘要本发明涉及一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效方法，由凸轮冲击式交变力矩扭振激励器输出的扭转振动施加到高刚度的旋转转轴上，当转轴的旋转频率等于弯曲固有频率与扭转固有频率之差时，由弯扭耦合共振理论，一个频率等于扭转固有频率的扭振激励可以同时激发起弯曲共振，弯曲共振与扭转共振相互加强，产生足够的动应力来消除高刚度转轴的残余应力。本发明解决了弯扭耦合共振振动时效受制于扭振激励源的问题，通过由凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振来消除高刚度转轴的残余应力，提高了效率，提高了生产的安全性和可靠性。CN106636609BCN106636609B权利要求书1/1页1.一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置，其特征在于，包括转轴、第一轴承、第二轴承、第一轴承座、第二轴承座、电机、联轴器、底盘、圆盘、偏心质量块以及扭振激励器，所述扭振激励器包括激振机架、激振力臂、正电极环、负电极环、第一致动电机、第二致动电机、第一致动凸轮、第二致动凸轮、正电刷、负电刷和电刷底座；转轴通过第一轴承和第一轴承座以及第二轴承和第二轴承座安装在底盘上，圆盘固定在转轴上并与转轴同轴，偏心质量块固定在圆盘上；电机固定安装在底盘上，电机的输出轴通过联轴器与转轴一端连接，转轴另一端固定连接在激振机架底面的圆心处，激振力臂的中心与激振机架底面的圆心固定连接，第一致动电机和第二致动电机分别固定在激振机架底面并且靠近激振力臂两端的位置上，第一致动凸轮安装在第一致动电机上，第二致动凸轮安装在第二转动电机上；正电极环和负电极环安装在固定在激振机架的外筒壁上，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。2.如权利要求1所述的凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置，其特征在于，所述激振力臂、第一致动电机、第二致动电机、第一致动凸轮和第二致动凸轮在安装时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所述的凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置，其特征在于，所述激振力臂除了中心与激振机架的连接处之外，其余的两端部分处于悬空状态。4.一种如权利要求1所述的凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置的使用方法，其特征在于，具体步骤为：(1)将由凸轮冲击式交变力矩扭振激振器与转轴刚性连接，连接圆盘和偏心质量，(2)通过测试，得到转轴的弯曲固有频率、扭转固有频率和转速之间的关系，(3)通过计算，确定由凸轮冲击式交变力矩扭振激振器输出扭振激励的大小及频率，(4)启动电机，设定旋转频率等于弯曲固有频率与扭转固有频率之差，将凸轮冲击式交变力矩扭振激振器输出扭振激励设定为扭振固有频率，由弯扭耦合共振理论，弯曲共振与扭转共振相互加强，产生足够的动应力来消除高刚度转轴的残余应力。2CN106636609B说明书1/3页一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置技术领域[0001]本发明涉及机械领域中的振动时效装置，特别是一种凸轮冲击式交变力矩弯扭耦合共振式振动时效装置。背景技术[0002]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。目前采用的扭振激励方式主要有电磁激振器、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