一种用于大位移振动试验的解耦机构和试验装置的制作方法

1.本实用新型属于振动试验技术领域，尤其涉及一种用于大位移振动试验的解耦机构和试验装置。


背景技术：

2.振动台能够模拟各种振动力学环境，广泛的用于汽车零部件、电子元器件、航空航天产品等多种典型振动的模拟试验。
3.常规的振动台由一个激振器、一个支座、一个连接器和一个水平滑台。连接器两端连接着激振器和水平滑台，水平滑台和激振器均固定在支座上，激振器的振动能够通过连接传递至水平滑台，而试验件则安装在水平滑台上一起振动。随着试验技术的发展，对试验的要求也越来越高，其中大位移的振动试验需求越来越迫切。由于台体内部结构和导向的限制，目前电动振动台的最大位移为100mm，超过100mm位移的试验是无法在电动振动台上试验进行。这样极大的限制了大位移振动试验技术的发展和探索。常规的电动振动台无法满足要求。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于推动大位移振动试验技术的发展，以满足大位移的振动试验的需求。
5.为达到上述目的，本技术是通过如下技术方案实现的：
6.本技术提供了一种用于大位移振动试验的解耦机构，包括第一传递解耦组件、旋转放大组件和第二传递解耦组件，所述第一传递解耦组件包括第一传递轴和第一传递主体，所述第一传递主体轴连接到所述第一传递轴上，所述第二传递解耦组件包括第二传递轴和第二传递主体，所述第二传递主体轴连接到所述第二传递轴上，所述第一传递轴轴线的延伸方向与所述第二传递轴轴线的延伸方向相同，所述旋转放大组件与所述第一传递轴通过第一传递主体连接，所述旋转放大组件与所述第一传递主体之间设有第一连接轴，所述旋转放大组件与所述第二传递解耦组件通过第二传递主体连接，所述旋转放大组件与所述第二传递主体之间设有第二连接轴，第一连接轴轴线与第二连接轴轴线的延伸方向相同并垂直于第一传递轴轴线或第二传递轴轴线的延伸方向；所述第一传递解耦组件设置于激振器一侧，所述第二传递解耦组件设置于滑台组件一侧；使用时，所述第一传递解耦组件固定连接到所述激振器上，所述第二传递解耦组件固定连接到所述滑台组件上。
7.作为本技术的进一步改进，所述旋转放大组件包括支座和传递杆，所述支座的顶部与所述传递杆通过第三连接轴轴连接，第三连接轴轴线的延伸方向与所述第一连接轴轴线或所述第二连接轴轴线的延伸方向相同，传递杆的第一端与所述第一传递主体通过第一连接轴轴连接，传递杆的第二端与所述第二传递主体通过第二连接轴轴连接。
8.作为本技术的进一步改进，所述第三连接轴轴线到第一连接轴轴线的水平直线的距离为l1，所述第三连接轴轴线到第二连接轴轴线的水平直线的距离为l2，l1＜l2。
9.作为本技术的进一步改进，所述第三连接轴设于所述支座的顶部并与所述支座一体成型，所述传递杆上设有贯穿所述第三连接轴的第三通孔。
10.作为本技术的进一步改进，在所述第三连接轴与所述支座接触的端部设有第三凸台。
11.作为本技术的进一步改进，所述第三连接轴设于所述传递杆上并与所述传递杆一体成型，所述支座的顶部设有容纳所述第三连接轴的容纳腔。
12.作为本技术的进一步改进，所述第一传递解耦组件还包括第一固定块和第二固定块，所述第一固定块和所述第二固定块分别轴连接到所述第一传递轴上并位于所述第一传递主体的两侧。
13.作为本技术的进一步改进，第一固定块上设有第一轴孔，第一传递轴第一端通过第一轴孔轴连接到第一固定块上，第二固定块上设有第二轴孔，第一传递轴第二端通过第二轴孔轴连接到第二固定块上。
14.作为本技术的进一步改进，所述第二传递解耦组件包括第三固定块和第四固定块，所述第三固定块和所述第四固定块分别轴连接到所述第二传递轴上并位于所述第二传递主体的两侧。
15.作为本技术的进一步改进，第三固定块上设有第三轴孔，第二传递轴第一端通过第三轴孔轴连接到第三固定块上；第四固定块上设有第四轴孔，第二传递轴第二端通过第四轴孔轴连接到第四固定块上。
16.为实现上述目的，本技术提供了一种用于大位移振动试验的振动试验装置，包括激振器、滑台组件和解耦机构，所述的解耦机构为上述所述的解耦机构。
17.作为本技术的进一步改进，所述激振器上设有第一转接块，所述滑台组件上设有第二转接块。
18.本技术的有益效果在于，通过提供了一种用于大位移振动试验的解耦机构，包括第一传递解耦组件、旋转放大组件和第二传递解耦组件，使用时，将所述第一传递解耦组件固定连接到所述激振器上，将所述第二传递解耦组件固定连接到所述滑台组件上。通过力的传递，第一传递解耦组件接收到激振器的作用力后，经过旋转放大组件放大后，传递给第二传递解耦组件，滑台组件接收第二传递解耦组件的作用力，最终实现了滑台组件的大位移振动。
附图说明
19.图1为用于大位移振动试验的试验装置的轴侧结构示意图；
20.图2为用于大位移振动试验的试验装置的俯视结构示意图；
21.图3为第一传递解耦组件的轴侧、主视和俯视结构示意图；
22.图4为第一传递主体的轴侧和左侧结构示意图；
23.图5为第二传递解耦组件的轴侧、主视和俯视结构示意图；
24.图6为第二传递主体的轴侧和左侧结构示意图；
25.图7为旋转放大组件的轴侧、主视和俯视结构示意图以及传递杆的俯视结构示意图；
26.图8为第一转接块的轴侧和主视结构示意图；
27.图9为第二转接块的轴侧和主视结构示意图；
28.图中：01、解耦装置；02、激振器；03、滑台组件；1、第一传递解耦组件；2、第二传递解耦组件；3、旋转放大组件；11、第一传递轴；12、第一传递主体；13、第一固定块；14、第二固定块；15、第一连接轴；21、第二传递轴；22、第二传递主体；23、第三固定块；24、第四固定块；25、第二连接轴；31、支座；32、传递杆；33、第三连接轴；4、第一转接块；5、第二转接块。
具体实施方式
29.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，不用来限制本技术的范围。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
30.为实现推动大位移振动试验技术的发展，本技术提供了一种用于大位移振动试验的解耦机构，包括第一传递解耦组件1、旋转放大组件3和第二传递解耦组件2，所述第一传递解耦组件1包括第一传递轴11和第一传递主体12，所述第一传递主体12轴连接到所述第一传递轴11上，第一传递主体12围绕第一传递轴11作旋转运动，所述第二传递解耦组件2包括第二传递轴21和第二传递主体22，所述第二传递主体22轴连接到所述第二传递轴21上，第二传递主体22围绕第二传递轴21作旋转运动，所述第一传递轴轴线的延伸方向与所述第二传递轴轴线的延伸方向相同，所述旋转放大组件3与所述第一传递轴11通过第一传递主体12连接，所述旋转放大组件3与所述第一传递主体12之间设有第一连接轴15，所述旋转放大组件3与所述第二传递解耦组件2通过第二传递主体22连接，所述旋转放大组件3与所述第二传递主体22之间设有第二连接轴25，第一连接轴轴线与第二连接轴轴线的延伸方向相同并垂直于第一传递轴轴线或第二传递轴轴线的延伸方向；所述第一传递解耦组件1设置于激振器02一侧，所述第二传递解耦组件2设置于滑台组件03一侧。
31.使用时，所述第一传递解耦组件1固定连接到所述激振器02上，所述第二传递解耦组件2固定连接到所述滑台组件03上。实际应用中，滑台组件03在激振器02的作用下发生振动运动，通过力的传递，将激振器02产生的激振力传递给第一传递解耦组件1的第一传递轴11，第一传递轴11产生的径向力通过第一传递主体12传递给第一连接轴15，第一连接轴15接收到激振力后转化为第一连接轴15的径向力传递给旋转放大组件3，第二连接轴25接收到旋转放大组件3放大后的激振力转化为第二连接轴25的径向力，第二连接轴25的径向力通过第二传递主体22传递给第二传递解耦组件2的第二传递轴21，第二传递轴21接收到力后转化为第二传递轴21的径向力，滑台组件03接收到第二传递轴21的径向力后而发生运动，从而实现滑台组件03的大位移振动。
32.与现有技术相比，本实施例提供的旋转放大组件3包括支座31和传递杆32，所述支座31的顶部与所述传递杆32通过第三连接轴33轴连接，第三连接轴轴线的延伸方向与所述第一连接轴轴线或所述第二连接轴轴线的延伸方向相同，传递杆的第一端与所述第一传递主体12通过第一连接轴15轴连接，传递杆的第二端与所述第二传递主体22通过第二连接轴25轴连接。优选的，所述第三连接轴轴线到第一连接轴轴线的水平直线的距离为l1，所述第三连接轴轴线到第二连接轴轴线的水平直线的距离为l2，l1＜l2。本方案的结构设计中保
证了旋转放大组件3的传递杆32与振动方向垂直。
33.本技术中，进一步的，第一传递主体12上设有用于贯穿第一传递轴11的第一通孔，第一传递主体12通过第一通孔与第一传递轴11轴连接，在第一通孔和第一传递轴11之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，直线轴承的承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动。进一步优选的，在第一通孔的两端设有轴承端盖，优选直线轴承端盖，用于保护直线轴承。
34.优选的，所述第一传递解耦组件1还包括第一固定块13和第二固定块14，所述第一固定块13和所述第二固定块14分别轴连接到所述第一传递轴11上并位于所述第一传递主体12的两侧。第一固定块13和第二固定块14为独立的结构，其作用是将第一传递解耦组件1固定到激振器02上，避免第一传递主体12和第一传递轴11与激振器02直接接触，从而避免第一传递主体12和第一传递轴11与激振器02的激烈碰撞，延长第一传递解耦组件1的使用寿命。进一步的，所述第一固定块13和所述第二固定块14还设有连接孔，用于将第一传递解耦组件1固定到激振器上。
35.更优选的，第一固定块13上设有第一轴孔，第一传递轴第一端通过第一轴孔轴连接到第一固定块13上，在第一传递轴第一端和第一轴孔之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，进一步的在第一轴孔的两端还设有轴承端盖，优选直线轴承端盖。第二固定块14上设有第二轴孔，第一传递轴第二端通过第二轴孔轴连接到第二固定块14上，在第一传递轴第二端和第二轴孔之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，进一步的在第二轴孔的两端还设有轴承端盖，优选直线轴承端盖。轴承结构连接，进一步避免了第一传递主体12和第一传递轴11与激振器02的激烈碰撞，延长第一传递解耦组件1的使用寿命。
36.本技术中，进一步的，第二传递主体22上设有用于贯穿第二传递轴21的第二通孔，第二传递主体22通过第二通孔与第二传递轴21轴连接，在第二通孔和第二传递轴21之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，直线轴承的承载球与轴承外套点接触，钢球以最小的摩擦阻力滚动，因此直线轴承具有摩擦小，且比较稳定，不随轴承速度而变化，能获得灵敏度高、精度高的平稳直线运动，进一步优选的，在第二通孔的两端设有轴承端盖，优选直线轴承端盖，用于保护直线轴承。
37.优选的，所述第二传递解耦组件2还包括第三固定块23和第四固定块24，所述第三固定块23和所述第四固定块24分别轴连接到所述第二传递轴21上并位于所述第二传递主体22的两侧。第三固定块23和第四固定块24为独立的结构，其作用是将第二传递解耦组件2固定到滑台组件03上，避免第二传递主体22和第二传递轴21与滑台组件03直接接触，从而避免第二传递主体22和第二传递轴21与滑台组件03的激烈碰撞，延长第二传递解耦组件2的使用寿命。进一步的，所述第三固定块23和所述第四固定块24还设有连接孔，用于将第二传递解耦组件2固定到激振器上。
38.更优选的，第三固定块23上设有第三轴孔，第二传递轴第一端通过第三轴孔轴连接到第三固定块23上，在第二传递轴第一端和第三轴孔之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，进一步的在第三轴孔的两端还设有轴承端盖，优选直线轴承端盖。第四固定块24上设有第四轴孔，第二传递轴第二端通过第四轴孔轴连接到第四固定块24上，在
第二传递轴第二端和第四轴孔之间设有滚动轴承或径向滑动轴承，优选直线轴承，进一步的在第四轴孔的两端还设有轴承端盖，优选直线轴承端盖。轴承结构连接，进一步避免了第二传递主体22和第二传递轴21与滑台组件03的激烈碰撞，延长第二传递解耦组件2的使用寿命。
39.本技术还提供了一种用于大位移振动试验的振动试验装置，包括激振器02、滑台组件03以及上述提供的解耦机构。优选的，所述激振器02上设有第一转接块4，所述滑台组件03上设有第二转接块5。第一转接块4相当于在激振器02与第一传递解耦组件1之间设置了一个缓冲板，加固了第一传递解耦组件1与激振器02之间的连接，还对激振器02与第一传递解耦组件1之间的力传递起缓冲作用，延长了激振器02与第一传递解耦组件1的使用寿命；第二转接块5相当于在滑台组件03与第二传递解耦组件2之间设置了一个缓冲板，加固了第二传递解耦组件2与滑台组件03之间的连接，还对滑台组件03与第二传递解耦组件2之间的力传递起缓冲作用，延长了滑台组件03与第二传递解耦组件2的使用寿命。
40.为进一步理解本技术的用于大位移振动试验的解耦机构，本技术还提供了一组实施例，供参考。
41.实施例1
42.本实施例提供了一种用于大位移振动试验的解耦机构，包括第一传递解耦组件1、旋转放大组件3和第二传递解耦组件2，如图1～图2所示。
43.如图7所示，旋转放大组件3包括支座31和传递杆32，第三连接轴33设于所述支座31的顶部，第三连接轴33轴线的方向沿着y轴延伸，所述传递杆32上设有贯穿所述第三连接轴33的第三环孔，所述传递杆32通过所述第三环孔轴连接到所述第三连接轴33上，传递杆32的第一端设有第一环孔，传递杆32的第二端设有第二环孔；优选的，所述第三连接轴33轴线到第一连接轴15轴线的水平直线的距离为l1，所述第三连接轴33轴线到第二连接轴25轴线的水平直线的距离为l2，l1＜l2；进一步优选的，所述第三连接轴33设于所述支座31的顶部并与所述支座31一体成型；更优选的，在所述第三连接轴33与所述支座31接触的端部设有第三凸台，第三凸台增大了第三连接轴33与传递杆32的接触面积，使支座31对传递杆32具有更好的支撑作用。
44.如图3和图4所示，所述第一传递解耦组件1包括第一传递主体12、第一传递轴11、第一固定块13和第二固定块14，第一传递轴11轴线的方向沿着x轴延伸，第一传递主体12上设有贯穿第一传递轴11的第一通孔，第一传递主体12通过第一通孔轴连接到第一传递轴11上，第一固定块13上设有第一轴孔，第一传递轴11第一端通过第一轴孔轴连接到第一固定块13上，第二固定块14上设有第二轴孔，第一传递轴11第二端通过第二轴孔轴连接到第二固定块14上，在第一传递主体12上设有与第一环孔匹配的第一连接轴15。优选的，第一连接轴15位于第一传递主体12的上方，第一传递主体12在传递激振力的同时还能对传递杆32起到支撑保护的作用。更优选的，如图4所示，第一连接轴15与第一传递主体12接触的端部设有第一凸台，增加传递轴与第一连接轴15的接触面积，有利于支撑传递轴。
45.如图5和图6所示，所述第二传递解耦组件2包括第二传递主体22、第二传递轴21、第三固定块23和第四固定块24，第二传递轴21轴线的方向沿着x轴延伸，在第二传递主体22上设有贯穿第二传递轴21的第二通孔，所述第二传递主体22通过第二通孔轴连接到所述第二传递轴21上，所述第三固定块23和所述第四固定块24分别轴连接到所述第二传递轴21上
并位于所述第二传递主体22的两侧，所述第二传递主体22与所述传递杆32的第二端轴连接。第三固定块23上设有第三轴孔，第二传递轴21第一端通过第三轴孔轴连接到第三固定块23上，第四固定块24上设有第四轴孔，第二传递轴21第二端通过第四轴孔轴连接到第四固定块24上，在第二传递主体22上设有与第二环孔匹配的第二连接轴25。优选的，第二连接轴25位于第二传递主体22的上方，第二传递主体22在传递激振力的同时还能对传递杆32起到支撑保护的作用。更优选的，如图6所示，第二连接轴25与第二传递主体22接触的端部设有第二凸台，增加传递轴与第二连接轴25的接触面积，有利于支撑传递轴。
46.另外，本领域技术人员应当理解，在本技术的保护范围内，所述第一传递主体12与所述传递杆32的第一端通过第一连接轴15轴连接时，还可以设置为：所述第一连接轴15设于传递杆32的第一端上，所述第一传递主体12上设有容纳所述第一连接轴15的第一容纳腔，优选的，所述第一连接轴15与传递杆32的第一端一体成型。
47.另外，本领域技术人员应当理解，在本技术的保护范围内，所述第二传递主体22与所述传递杆32的第二端通过第二连接轴25轴连接时，还可以设置为：所述第二连接轴25设于传递杆32的第二端上，所述第二传递主体22上设有容纳所述第二连接轴25的第二容纳腔，优选的，所述第二连接轴25与传递杆32的第二端一体成型。
48.另外，本领域技术人员应当理解，在本技术的保护范围内，所述支座31的顶部与所述传递杆32通过第三连接轴33轴连接时，还可以设置为：所述第三连接轴33设于所述传递杆32上，所述支座31的顶部设有容纳所述第三连接轴33的第三容纳腔，优选的，所述第三连接轴33与所述传递杆32一体成型。
49.实施例2
50.本实施例提供了一种用于大位移振动试验的振动试验装置，参见图1～图2，包括激振器02、滑台组件03以及实施例1提供的解耦机构。优选的，所述激振器02上设有第一转接块4，如图8所示，第一转接块4上设有若干螺孔，用于将第一转接块4固定到激振器02上，在所述第一转接块4上还设有用于固定第一固定块13的第一凸块和用于固定第二固定块14的第二凸块，所述第一凸块和所述第二凸块上也分别设有若干螺孔；所述滑台组件03上设有第二转接块5，如图9所示，第二转接块5上设有若干螺孔，用于将第二转接块5固定到滑台组件03上，在所述第二转接块5上还设有用于固定第三固定块23的第三凸块和用于固定第四固定块24的第四凸块，所述第三凸块和所述第四凸块上也分别设有若干螺孔。
51.综上所述，本技术通过提供了一种用于大位移振动试验的解耦机构，包括第一传递解耦组件1、旋转放大组件3和第二传递解耦组件2，使用时，将所述第一传递解耦组件1固定连接到所述激振器02上，将所述第二传递解耦组件2固定连接到所述滑台组件03上。通过力的传递，第一传递解耦组件1接收到激振器02的作用力后，经过旋转放大组件放大后，传递给第二传递解耦组件2，滑台组件03接收第二传递解耦组件2的作用力，最终实现了滑台组件03的大位移振动。
52.虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
53.上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本技术的可行性实施方式的具体说
明，它们并非用以限制本技术的保护范围，凡未脱离本技术技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本技术的保护范围之内。