一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台的制作方法

1.本实用新型涉及直升机振动模拟技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台。


背景技术：

2.直升机振动是指直升机在地面试车、滑行和起降以及飞行过程中，一直存在振动现象，在飞行模拟过程中通常是通过振动台来模拟直升机的抖振特性。
3.根据直升机产生振动的原理可知，直升机在振动时并不是只在三个平移方向产生振动，还伴有三个角度方向的变化，常规的三自由度振动台所提供的运动，只能是三个平移运动，飞行员会感受到不应有的约束。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，通过激振力的变化既可实现三个自由度的平移运动，也会产生三个角度方向的伴随运动，逼真的模拟了直升机的抖振特性，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，包括上台体，所述上台体的底部且位于上台体的正下方设置有与上台体相匹配的下台体，所述上台体和下台体之间设置有支撑组件；
6.所述支撑组件包括多个结构相同的球铰支座，多个所述球铰支座分别设置在上台体的底部和下台体的顶部，所述下台体的顶部设置有多个电动缸下铰支座，所述上台体的底部设置有一个四轴汇交式球铰支座；
7.所述上台体和下台体之间设置有多个弹簧导向装置和伺服电动缸。
8.在一个优选地实施方式中，所述球铰支座的数量设置为十二个，且每六个安装在上台体的底部和下台体的顶部。
9.在一个优选地实施方式中，所述电动缸下铰支座与下台体固定连接，四轴汇交式球铰支座的外球冠和内球同上台体相连接。
10.在一个优选地实施方式中，多个所述球铰支座通过轴销与弹簧导向装置相连接，所述弹簧导向装置两端通过球铰支座分别与上台体和下台体相铰接。
11.在一个优选地实施方式中，三个所述伺服电动缸分别安装在三个电动缸下铰支座上，且伺服电动缸下端通过轴销与下铰支座相连接，上端通过自身出杆的外螺纹与四轴交汇式球铰支座的球铰接活动轴柄的内螺纹连接。
12.本实用新型的技术效果和优点：
13.1、通过设置有支撑组件，通过控制三个伺服电动缸的伸缩，可使四轴汇交式球铰支座做三个平移方向的振动，上台体上面安装的设备及人除随四轴汇交式球铰支座的球心做三个平移方向的振动外，还可做绕球心的微小旋转运动，从而实现对直升机真实振动的
仿真，方便使用；
14.2、通过设置有球铰支座、电动缸下铰支座、四轴汇交式球铰支座和弹簧导向装置，即能够起到支撑的作用，方便工作人员结构安装，增加结构安装时的稳定性，同时采用弹簧导向装置通过球铰支座将上台体与下台体相连接，形成一个带有弱约束的弹簧约束系统，通过激振力的变化即可实现三个自由度的平移运动，也会产生三个角度方向的伴随运动，逼真的模拟了直升机的抖振特性。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图。
16.图2为本实用新型图1中a处局部结构示意图。
17.图3为本实用新型弹簧导向装置和球铰支座的主视图。
18.图4为本实用新型图1中b处局部结构示意图。
19.图5为本实用新型的四轴汇交式球铰支座结构示意图。
20.附图标记为：1、弹簧导向装置；2、伺服电动缸；3、球铰支座；4、电动缸下铰支座；5、四轴汇交式球铰支座；6、上台体；7、下台体；8、轴销。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
22.如附图1-5所示的一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，包括上台体6，上台体6的底部且位于上台体6的正下方设置有与上台体6相匹配的下台体7，上台体6和下台体7之间设置有支撑组件；
23.支撑组件包括多个结构相同的球铰支座3，多个球铰支座3分别设置在上台体6的底部和下台体7的顶部，下台体7的顶部设置有多个电动缸下铰支座4，上台体6的底部设置有一个四轴汇交式球铰支座5；
24.上台体6和下台体7之间设置有多个弹簧导向装置1和伺服电动缸2。
25.参照附图1、3所示，球铰支座3的数量设置为十二个，且每六个安装在上台体6的底部和下台体7的顶部，球铰支座3能够起到支撑和连接的作用，方便工作人员安装结构，增加结构安装时的稳定性，同时便于除下台体外构件以球铰支座3作为支撑点，增加结构与上台体6和下台体7之间的稳定性，使上台体6做平面运动。
26.参照附图1、2所示，电动缸下铰支座4与下台体7固定连接，四轴汇交式球铰支座5的外球冠和内球同上台体6相连接。
27.参照附图1、2、3所示，多个球铰支座3通过轴销8与弹簧导向装置1 相连接，弹簧导向装置1通过球铰支座3与上台体6和下台体7相铰接，弹簧导向装置1通过轴销8与球铰支座3相铰接，便于球铰支座3沿着轴销8 的轴心点与弹簧导向装置1发生倾斜偏移，继而对下台体7相对上台体6产生位置和姿态变化后进行支撑，方便使用。
28.参照附图1、2、4所示，三个所述伺服电动缸2分别设置在三个电动缸下铰支座4上，
且伺服电动缸2下端通过轴销8与下铰支座4相连接，便于电动缸出杆伸缩时，驱动上台体6相对下台体7发生适当的位置和姿态便宜。
29.本实用新型工作原理：先将本实用新型所制得的振动台安装在指定的位置处，工作时，通过控制三个伺服电动缸2的伸缩，可使四轴汇交式球铰支座5做三个平移方向的振动，上台体6上面的安装的设备及人除随四轴汇交式球铰支座5的球心做三个平移方向的振动外，还可做绕球心的微小旋转运动，从而实现对直升机真实振动的仿真。
30.最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
31.其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
32.最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，其特征在于：包括上台体（6），所述上台体（6）的底部且位于上台体（6）的正下方设置有与上台体（6）相匹配的下台体（7），所述上台体（6）和下台体（7）之间设置有支撑组件；所述支撑组件包括多个结构相同的球铰支座（3），多个所述球铰支座（3）分别设置在上台体（6）的底部和下台体（7）的顶部，所述下台体（7）的顶部设置有三个电动缸下铰支座（4），所述上台体（6）的底部设置有四轴汇交式球铰支座（5）；所述上台体（6）和下台体（7）之间设置有多个弹簧导向装置（1）和伺服电动缸（2）。2.根据权利要求1所述的一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，其特征在于：所述球铰支座（3）的数量设置为十二个，且在上台体（6）的底部和下台体（7）的顶部分别安装六个。3.根据权利要求1所述的一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，其特征在于：所述电动缸下铰支座（4）与下台体（7）固定连接，四轴汇交式球铰支座（5）的外球冠和内球同上台体（6）相连接。4.根据权利要求1所述的一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，其特征在于：多个所述球铰支座（3）且通过轴销（8）与弹簧导向装置（1）相连接，所述弹簧导向装置（1）两端通过球铰支座（3）分别与上台体（6）和下台体（7）相铰接。5.根据权利要求1所述的一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，其特征在于：三个所述伺服电动缸（2）分别安装在三个电动缸下铰支座（4）上，且伺服电动缸（2）下端通过轴销（8）与下铰支座（4）相连接，上端通过自身出杆的外螺纹与四轴交汇式球铰支座（5）的球铰接活动轴柄的内螺纹连接。

技术总结
本实用新型公开了一种具有旋转方向弱约束的三自由度平移振动台，具体涉及直升机振动模拟技术领域，包括上台体，所述上台体的底部且位于上台体的正下方设置有与上台体相匹配的下台体，所述上台体和下台体之间设置有支撑组件，所述支撑组件包括多个结构相同的球铰支座。本实用新型通过采用弹簧导向装置以及各个结构的相应配合使用，形成一个带有弱约束的弹簧阻尼系统，通过三个移动方向激振力的变化，既可实现三个自由度的平移运动，也会产生三个角度方向的伴随运动，逼真地模拟了直升机的抖振特性。振特性。振特性。


技术研发人员：卢颖
受保护的技术使用者：长春天钛仿真科技有限公司
技术研发日：2021.12.15
技术公布日：2022/5/30